(57)【要約】【課題】潤滑対象の運転条件が変わったとしても常に適切な供給量で潤滑油を供給できる給油装置を提供する。【解決手段】潤滑油８を吐出する吐出部４と、吐出部４から供給された潤滑油８を潤滑対象１１の被潤滑部１２に圧力空気とともに送る潤滑油供給部５と、吐出部４による潤滑油供給量を計測する計測部６とを備える。潤滑対象１１の回転速度（運転条件）に対応した目標潤滑油量を定める目標設定部と、潤滑対象１１の現在の運転条件を検出する条件検出部と、前記吐出部４の動作を制御する供給量制御部とを備える。供給量制御部は、現在の運転条件に基づいて目標設定部によって規定された目標潤滑油量と、計測部６によって計測された潤滑油供給量との差が予め定めた範囲内となるように吐出部４の動作を制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油を吐出するように構成された吐出部と、
前記吐出部から供給された潤滑油を潤滑対象の被潤滑部に圧力空気とともに送るように構成された潤滑油供給部と、
前記吐出部を通過した潤滑油の量からなる潤滑油供給量を計測するように構成された計測部と、
前記潤滑対象の運転条件に対応した前記被潤滑部の目標潤滑油量を定めるように構成された目標設定部と、
前記潤滑対象の現在の運転条件を検出するように構成された条件検出部と、
前記条件検出部によって検出された現在の運転条件に基づいて前記吐出部の動作を制御するように構成された供給量制御部とを備え、
前記供給量制御部は、前記現在の運転条件に基づいて前記目標設定部によって規定された目標潤滑油量と、前記計測部によって計測された潤滑油供給量との差が予め定めた範囲内となるように前記吐出部の動作を制御することを特徴とする給油装置。
【請求項２】
請求項１記載の給油装置において、
前記被潤滑部は、前記潤滑対象の回転体と接触する部分であり、
前記運転条件は、前記回転体の回転速度であることを特徴とする給油装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の給油装置において、
前記吐出部はピストンポンプによって構成され、
前記潤滑油供給量は、前記吐出部の単位ストローク当たりの吐出量と吐出間隔との少なくともいずれか一方によって規定されていることを特徴とする給油装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載の給油装置において、
前記潤滑油供給部は、圧力空気の供給量を制御する流量調整弁をさらに有し、
前記目標設定部は、前記潤滑対象の運転条件に対応した圧力空気の目標空気量を定める空気量設定部をさらに有し、
前記供給量制御部は、前記潤滑油供給部を通る圧力空気の流量が現在の運転条件に基づく目標空気量となるように前記流量調整弁の動作を制御する空気量制御部をさらに有していることを特徴とする給油装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被潤滑部に潤滑油を空気とともに供給する給油装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調機や工作機械などの被潤滑部に潤滑油を供給する従来の給油装置としては、例えば特許文献１や特許文献２に記載されているものがある。特許文献１に開示されている給油装置は、潤滑油を空気と混合してオイルエアとして供給するものである。特許文献２に記載されている給油装置は、潤滑油を霧状にして供給するものである。
【０００３】
この種の従来の給油装置においては、潤滑対象の運転条件が最も厳しくなるときに潤滑油が不足することがないように潤滑油を供給している。即ち、潤滑容量が最も多く必要となる（回転数が最大になる）状況であっても潤滑容量が不足することがないよう、通常の状態において求められる必要十分な潤滑容量に対し所定の安全率を見込んだ容量（例えば、必要十分な潤滑容量の５倍〜１０倍に相当する潤滑容量）となるように、潤滑油および空気の供給量が規定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４８９８２号公報
【特許文献２】特開平１０−１９１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の給油装置においては、潤滑対象の運転条件が緩いとき、例えば回転数が相対的に低い場合（通常の状態）に、潤滑油ならびに圧縮空気が余剰に供給されることになり無駄が生じるほか、潤滑油の過剰供給によって逆に潤滑対象の過熱を招く原因になる場合もある。このため、潤滑対象の運転条件に適した供給量で潤滑油を供給できる給油装置が要請されている。
【０００６】
本発明の目的は、潤滑対象の運転条件が変わったとしても常に適切な供給量で潤滑油を供給できる給油装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明に係る給油装置は、潤滑油を吐出するように構成された吐出部と、前記吐出部から供給された潤滑油を潤滑対象の被潤滑部に圧力空気とともに送るように構成された潤滑油供給部と、前記吐出部を通過した潤滑油の量からなる潤滑油供給量を計測するように構成された計測部と、前記潤滑対象の運転条件に対応した前記被潤滑部の目標潤滑油量を定めるように構成された目標設定部と、前記潤滑対象の現在の運転条件を検出するように構成された条件検出部と、前記条件検出部によって検出された現在の運転条件に基づいて前記吐出部の動作を制御するように構成された供給量制御部とを備え、前記供給量制御部は、前記現在の運転条件に基づいて前記目標設定部によって規定された目標潤滑油量と、前記計測部によって計測された潤滑油供給量との差が予め定めた範囲内となるように前記吐出部の動作を制御するものである。
【０００８】
本発明は、前記給油装置において、前記被潤滑部は、前記潤滑対象の回転体と接触する部分であり、前記運転条件は、前記回転体の回転速度であってもよい。
【０００９】
本発明は、前記給油装置において、前記吐出部はピストンポンプによって構成され、前記潤滑油供給量は、前記吐出部の単位ストローク当たりの吐出量と吐出間隔との少なくともいずれか一方によって規定されていてもよい。
【００１０】
本発明は、前記給油装置において、前記潤滑油供給部は、圧力空気の供給量を制御する流量調整弁をさらに有し、前記目標設定部は、前記潤滑対象の運転条件に対応した圧力空気の目標空気量を定める空気量設定部をさらに有し、前記供給量制御部は、前記潤滑油供給部を通る圧力空気の流量が現在の運転条件に基づく目標空気量となるように前記流量調整弁の動作を制御する空気量制御部をさらに有していてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、吐出部から供給される潤滑油の量である潤滑油供給量が潤滑対象の現在の運転条件に適合するようにフィードバック制御により制御される。したがって、潤滑対象の運転条件が変わっても常に適切な供給量で潤滑油を供給できる給油装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施の形態による給油装置の構成を示すブロック図である。
【図２】制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】制御部のハードウエア構成を示す構成図である。
【図４】目標潤滑油量を設定するために用いるマップとなるグラフである。
【図５】第２の実施の形態による給油装置を示す構成図である。
【図６】第３の実施の形態による給油装置の構成を示すブロック図である。
【図７】制御部の構成を示すブロック図である
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る給油装置の一実施の形態を図１〜図４を参照して詳細に説明する。
図１に示す給油装置１は、油槽２と、送油部３と、吐出部４と、潤滑油供給部５と、計測部６と、制御部７とを備える。
油槽２は、潤滑油８を収容する。送油部３は、油槽２より潤滑油を送油する。送油部３は、例えば、ギアポンプから構成され、油槽２に収容されている潤滑油８を吐出部４まで輸送（油送）する。
【００１４】
吐出部４は、送油部３で送油された潤滑油８を吐出する。吐出部４は、例えば、よく知られたピストンポンプから構成されている。
潤滑油供給部５は、吐出部４から供給された潤滑油８を潤滑対象１１の被潤滑部１２に圧力空気とともに送る。この実施の形態による潤滑油供給部５は、オイルエアを生成して潤滑対象１１の被潤滑部１２に送るもので、混合部１３と、送油管１４などによって構成されている。
【００１５】
混合部１３は、吐出部４より吐出された潤滑油８と空気とを混合してオイルエアを生成する。混合部１３には、図示しない圧送ポンプなどにより高圧空気が供給され、供給されている高圧空気に、吐出された潤滑油８が混合される。このオイルエアは、送油管１４により潤滑対象１１に輸送される。潤滑対象１１は、例えばマシニングセンタの回転体であるスピンドルとすることができる。輸送されるオイルエアは、送油管１４の他端より、潤滑対象１１の被潤滑部１２に供給される。被潤滑部１２は、潤滑対象１１がマシニングセンタである場合はスピンドルに接触する軸受である。
【００１６】
計測部６は、吐出部４を通過する潤滑油８の量を計測する。例えば、計測部６は、吐出部４に供給される潤滑油８の流量を計測することで吐出部４を通過する潤滑油８の量を計測する。計測部６は、例えば、よく知られた熱式流量計から構成することができる。なお、計測部６は、吐出部４から吐出される潤滑油８の量（吐出量）を計測することもできる。
【００１７】
制御部７は、吐出部４を通過した潤滑油８の量からなる潤滑油供給量を後述するフィードバック制御により制御する。潤滑油供給量は、吐出部４の単位ストローク当たりの吐出量と吐出間隔との少なくともいずれか一方によって規定されている。
制御部７は、フィードバック制御を行うために、図２に示すように目標設定部２１と、条件検出部２２と、供給量制御部２３とを備えている。この実施の形態による制御部７は、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）２４と主記憶装置２５と外部記憶装置２６と、ネットワーク２７に接続するためのネットワーク接続装置２８などを備えたコンピュータ機器であり、主記憶装置２５に展開されたプログラムによりＣＰＵ２４が動作することで、後述する各機能が実現される。
【００１８】
目標設定部２１は、潤滑対象１１の様々な運転条件に対応した被潤滑部１２の目標潤滑油量を定める。運転条件とは、例えば、潤滑対象１１がスピンドルのような回転体である場合は、回転速度である。目標潤滑油量は、潤滑対象１１の運転条件毎に予め規定したマップから取得したり、後述する条件検出部２２によって検出された現在の運転条件から演算によって求めることができる。目標潤滑油量を取得するためのマップは、例えば図４に示すように構成することができる。図４に示すマップ２９は、目標潤滑油量を回転速度で割り付けたものである。このマップ２９によれば、目標潤滑油量は、回転体の回転速度が低速から高速に上昇するにしたがって徐々に増加し、最高回転時には相対的に少なくなる。
【００１９】
条件検出部２２は、潤滑対象１１の現在の運転条件を検出する。現在の運転条件は、潤滑対象１１が回転体である場合には回転センサ３１を用いて検出することができる。なお、この回転センサ３１は、アナログ出力のものでもよいし、デジタル出力のものでもよい。
供給量制御部２３は、条件検出部２２によって検出された現在の運転条件に基づいて吐出部４の動作を制御する。詳述すると、供給量制御部２３は、現在の運転条件に基づいて目標設定部２１によって規定された目標潤滑油量と、計測部６によって計測された潤滑油供給量との差が予め定めた範囲内となるように、吐出部４の動作を制御する。
【００２０】
このように構成された給油装置１においては、吐出部４から供給される潤滑油８の量である潤滑油供給量が潤滑対象１１の現在の運転条件に適合するようにフィードバック制御により制御される。したがって、この給油装置１によれば、潤滑対象１１の運転条件が変わったとしても、常に適切な供給量で潤滑油８を供給することができる。
【００２１】
この実施の形態による被潤滑部１２は、潤滑対象１１の回転体と接触する部分である。また、潤滑対象１１の運転条件は、回転体の回転速度である。このため、この実施の形態によれば、工作機械のスピンドルを回転自在に支持する軸受に潤滑油８を無駄がなくかつ十分に供給することができる。
【００２２】
この実施の形態による吐出部４はピストンポンプによって構成されている。また、潤滑油供給量は、吐出部４の単位ストローク当たりの吐出量と吐出間隔との少なくともいずれか一方によって規定されている。このため、潤滑油供給量を高い精度で制御することが可能になるから、潤滑の信頼性が高くなる給油装置が実現される。
【００２３】
（第２の実施の形態）
本発明に係る給油装置は、図５に示すように、複数のオイルエア生成部を備えることができる。図５に示す給油装置１は、第１〜第３のオイルエア生成部３２〜３４を備えている。第１〜第３のオイルエア生成部３２〜３４は、図１を用いて説明した計測部６、吐出部４、混合部１３から構成される。この構成においては、送油部３は、第１〜第３のオイルエア生成部３２〜３４の各々に潤滑油８を送油する。また、制御部７は、第１〜第３のオイルエア生成部３２〜３４において、上述したフィードバック制御により潤滑油供給量を制御する。
【００２４】
第１のオイルエア生成部３２で生成されたオイルエアは、送油管３５により輸送され、潤滑対象１１となる高速スピンドル３６の第１の被潤滑部３７に供給される。また、第２のオイルエア生成部３３で生成されたオイルエアは、送油管３８により輸送され、高速スピンドル３６の第２の被潤滑部３９に供給される。高速スピンドル３６は、回転体としての回転軸３６ａの回転速度を検出する回転センサ４１を備えている。第１および第２のオイルエア生成部３２，３３の潤滑油供給量は、回転センサ４１の検出値に基づいてフィードバック制御される。
【００２５】
また、第３のオイルエア生成部３４で生成されたオイルエアは、送油管４２により輸送され、潤滑対象となる歯車減速機４３の回転体である歯車４４，４５に供給される。歯車減速機４３には、歯車４５の回転速度を検出する回転センサ４６が設けられている。第３のオイルエア生成部３４の潤滑油供給量は、回転センサ４６の検出値に基づいてフィードバック制御されている。
給油装置１をこのように構成することで、潤滑対象（高速スピンドル３６や歯車減速機４３）の被潤滑部（第１および第２の被潤滑部３７，３９、歯車４４，４５の噛み合い部分）毎にオイルエアを常に適切な供給量で供給することができる。
【００２６】
（第３の実施の形態）
本発明に係る給油装置は、図６および図７に示すように空気量を制御する構成を採ることができる。図６において、図１〜図５によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図６に示す給油装置５１の潤滑油供給部５は、圧力空気の供給量を制御する流量調整弁５２を有している。
この実施の形態による制御部７の目標設定部２１は、図７に示すように、空気量設定部５３を有している。空気量設定部５３は、潤滑対象１１の様々な運転条件に対応した圧力空気の目標空気量を定める。この空気量設定部５３も現在の運転条件に適合する目標空気量をマップ（図示せず）を用いて取得したり、演算によって求めることができる。
【００２７】
供給量制御部２３は、空気量制御部５４を有している。空気量制御部５４は、潤滑油供給部５を通る圧力空気の流量が現在の運転条件に基づく目標空気量となるように流量調整弁５２の動作を制御する。このため、この実施の形態によれば、空気量も現在の運転条件に適切となるようにフィードバック制御によって制御される。
したがって、この実施の形態によれば、潤滑対象１１の運転条件が変わったとしても、常に適切な供給量で潤滑油８と空気とを供給することが可能な給油装置を提供することができる。
【００２８】
ところで、上述した第１〜第３の実施の形態では、吐出部４をピストンポンプから構成する場合を例示したが、これに限るものではない。本発明では、吐出部４は、例えば２ポート弁から構成することができる。この場合、ピストンポンプの単位ストローク当たりの吐出量とピストン動作の時間間隔との少なくとも１つを制御することで吐出量を制御することに代え、２ポート弁の弁体を作動させることによる弁通路の開閉動作の時間間隔または１回の開閉動作における開時間と閉時間との割合の少なくとも１つを制御することで吐出量を制御する。
【００２９】
上述した各実施の形態においてはオイルエアを供給する給油装置１，５１の例を示した。しかし、本発明は、このような限定にとらわれることなく、霧状にした潤滑油を被潤滑部に供給する噴霧潤滑装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１…給油装置、４…吐出部、５…潤滑油供給部、６…計測部、１１…潤滑対象、１２…被潤滑部、２１…目標設定部、２２…条件検出部、２３…供給量制御部、３６…高速スピンドル（潤滑対象）、３６ａ…回転軸（回転体）、３７…第１の被潤滑部、３９…第２の被潤滑部、４１…回転センサ、４３…歯車減速機（潤滑対象）、４４，４５…歯車（回転体）、４６…回転センサ、５２…流量調整弁、５３…空気量設定部、５４…空気量制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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