(57)【要約】【課題】大形立旋盤の摺動面の焼付きを防止する、摺動面の焼付防止装置を提供する。【解決手段】案内面８の径方向両側に配設される回収溝１３‐１，１３‐２と、回収溝１３‐１，１３‐２の底部に配設され、集油管１２と連通する第１孔２７と、第１孔２７の鉛直方向下側に配設され、第１孔２７と壁２９で区切られ、潤滑油供給管２６と連通する第２孔２８と、壁２９を貫通し、鉛直方向に移動可能なピストン１４と、ピストン１４の上部に配設され、回収溝１３‐１，１３‐２と第１孔２７との開口部を開閉可能とする第１弁１７と、ピストン１４の下部に配設され、潤滑油の供給圧による鉛直方向上向きの圧力を受ける第２弁３０と、潤滑油の供給圧力より小さく鉛直方向下向きの弾性力を、ピストン１４に対して与えるバネ１５と、案内面８より高い縁１６とを備えることで、摺動面の焼付防止装置を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の摺動面を有する回転テーブルと、
前記摺動面に対向し、前記摺動面を鉛直方向に支持し、ポケットが配設される環状の案内面と、前記回転テーブルを回転可能に支持する中心軸とを有するベッドと、
潤滑油を貯蔵する潤滑タンクと、
前記潤滑タンクと前記ポケットとを連通し、潤滑油を前記潤滑タンク側から前記ポケット側へ吐出するポンプモータを有する潤滑油潤滑油供給管と、
潤滑油を前記潤滑タンクに回収する集油管とを備える大形立旋盤に
配設される前記摺動面の焼付防止装置であって、
前記案内面の径方向両側に配設される環状の回収溝と、
前記回収溝の底部に１箇所以上配設され、前記集油管と連通する第１孔と、
前記第１孔それぞれの鉛直方向下側に配設され、前記第１孔と壁で区切られ、前記潤滑油供給管と連通する第２孔と、
前記壁を貫通し、鉛直方向に移動可能なピストンと、
前記ピストン上部に配設され、前記回収溝と前記第１孔との開口部を開閉可能とする第１弁と、
前記ピストン下部に配設され、正常運転中は潤滑油の供給圧による鉛直方向上向きの圧力を受ける第２弁と、
正常運転中の潤滑油の供給圧力より小さく、鉛直方向下向きの弾性力を、前記ピストンに対して与えるバネと、
前記回収溝を、前記案内面と共に形成する環状の凸部であり、鉛直方向において前記案内面より高い縁とを備える
ことを特徴とする摺動面の焼付防止装置。
【請求項２】
前記潤滑油供給管は、
容量が、前記ポケットと、高さを前記縁とした場合の前記回収溝との、合計体積以上である、アキュームレータをさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の摺動面の焼付防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大形立旋盤の摺動面の焼付防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来の小形立旋盤の鉛直断面図である。当該図に示すように、一般的な小形立旋盤は、回転テーブル１上にワーク２を載せ、モータ３と歯車列４によって回転テーブル１を回転させるものであり、刃物台５によってワーク２を加工する。
【０００３】
ベアリング７は、回転テーブル１の回転中心に設けられる。また、スラストベアリング６は、回転テーブル１の回転方向に並べられ、ワーク２と回転テーブル１の荷重を受けるものである。さらに、スラストベアリング６には、潤滑剤としてグリースが塗布される。当該塗布により、回転テーブル１の回転時に、回転テーブル１とスラストベアリング６との接触部分が焼付くことがなくなる。
【０００４】
仮に、停電等によりモータ３が停止すると、ワーク２と回転テーブル１の慣性モーメントにより、自然に回転が停止するまで時間がかかるが、その間においても、回転テーブル１とスラストベアリング６との接触部分が焼付くことはない。
【０００５】
通常の小形立旋盤の設計では、回転テーブル１の直径が５ｍ程度までであれば、スラストベアリング６の直径は３ｍ程度までとなる。直径３ｍ程度までのスラストベアリング６であれば、一般的な生産設備で製作可能であり、市場で入手可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公昭６０−０２７２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、大形立旋盤のように、回転テーブル１の直径がφ６ｍを超えると、スラストベアリングの製作、入手が非常に困難となる。よって、図５の従来の大形立旋盤の鉛直断面図に示すように、スラストベアリングの代わりに静圧軸受（図５におけるＣ部分）を設ける。図６は、図５におけるＣ部分の拡大図である。なお、図５，６中の矢印は、潤滑油の流れを示すものである。
【０００８】
静圧軸受は、正常運転中においては、潤滑タンク１０内の潤滑油が、潤滑油供給管２６からポケット９に供給されると、その供給圧力により、回転テーブル１の最下面である摺動面２１が、ベッド２３の案内面８から浮上し、フローティング量ｈを確保することができる仕組みとなっている。これにより、回転テーブル１とベッド２３との接触部分がなくなり、焼付防止となる。このとき、案内面８からフローした潤滑油は、回収溝２４‐１，２４‐２から集油管１２へ導かれ、潤滑タンク１０に戻される。
【０００９】
しかしながら、停電等により、ポケット９への潤滑油の供給が行われなくなる可能性がある。すると、摺動面２１と案内面８とが密着することになる。大形立旋盤では、ワーク２と回転テーブル１の荷重の合計が１５０ｔ超であるため、ワーク２と回転テーブル１の回転中の、慣性モーメント及び遠心力により、相当時間回転し続ける。よって、やはり摺動面２１と案内面８とで焼付きが発生することになる。
【００１０】
停電により電源が切れた状態では、機械的なブレーキを取付ける方法が考えられるが、１５０ｔを超えるような大きな重量と慣性力を止める装置は、非常に大掛かりとなり、また、寿命も問題となり、現実的には機械的なブレーキは取付けないことが多い。
【００１１】
そのため、一般的な対策として、摺動面２１と案内面８のどちらか一方を樹脂のような材質にすることで、焼付防止を図る方法が採用されている。しかし、この方法であっても、潤滑油の供給が停止した状態で、しかも１５０ｔ超の荷重と慣性モーメントのため、停止時間が長くなると接触面圧が高く回転速度が速いと焼付きが発生する可能性がある。
【００１２】
上記特許文献１には、停電時の静圧軸受焼付防止方法として、停電時にエアモータを起動し、エアモータの起動により圧油供給補助ポンプが駆動され、正常運転時と同様にポケットに圧油を供給する方法が開示されている。
【００１３】
本発明では、補助ポンプを設けることなく、大形立旋盤の摺動面の焼付きを防止する、摺動面の焼付防止装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決する第１の発明に係る摺動面の焼付防止装置は、
環状の摺動面を有する回転テーブルと、
前記摺動面に対向し、前記摺動面を鉛直方向に支持し、ポケットが配設される環状の案内面と、前記回転テーブルを回転可能に支持する中心軸とを有するベッドと、
潤滑油を貯蔵する潤滑タンクと、
前記潤滑タンクと前記ポケットとを連通し、潤滑油を前記潤滑タンク側から前記ポケット側へ吐出するポンプモータを有する潤滑油潤滑油供給管と、
潤滑油を前記潤滑タンクに回収する集油管とを備える大形立旋盤に
配設される前記摺動面の焼付防止装置であって、
前記案内面の径方向両側に配設される環状の回収溝と、
前記回収溝の底部に１箇所以上配設され、前記集油管と連通する第１孔と、
前記第１孔それぞれの鉛直方向下側に配設され、前記第１孔と壁で区切られ、前記潤滑油供給管と連通する第２孔と、
前記壁を貫通し、鉛直方向に移動可能なピストンと、
前記ピストン上部に配設され、前記回収溝と前記第１孔との開口部を開閉可能とする第１弁と、
前記ピストン下部に配設され、正常運転中は潤滑油の供給圧による鉛直方向上向きの圧力を受ける第２弁と、
正常運転中の潤滑油の供給圧力より小さく、鉛直方向下向きの弾性力を、前記ピストンに対して与えるバネと、
前記回収溝を、前記案内面と共に形成する環状の凸部であり、鉛直方向において前記案内面より高い縁とを備える
ことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する第２の発明に係る摺動面の焼付防止装置は、
上記第１の発明に係る摺動面の焼付防止装置において、
前記潤滑油供給管は、
容量が、前記ポケットと、高さを前記縁とした場合の前記回収溝との、合計体積以上である、アキュームレータをさらに備える
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
上記第１の発明に係る摺動面の焼付防止装置によれば、案内面の径方向両側に配設される環状の回収溝と、回収溝の底部に１箇所以上配設され、集油管と連通する第１孔と、第１孔それぞれの鉛直方向下側に配設され、第１孔と壁で区切られ、潤滑油供給管と連通する第２孔と、壁を貫通し、鉛直方向に移動可能なピストンと、ピストンの上部に配設され、回収溝と第１孔との開口部を開閉可能とする第１弁と、ピストンの下部に配設され、正常運転中は潤滑油の供給圧による鉛直方向上向きの圧力を受ける第２弁と、正常運転中の潤滑油の供給圧力より小さく、鉛直方向下向きの弾性力を、ピストンに対して与えるバネと、回収溝を、案内面と共に形成する環状の凸部であり、鉛直方向において案内面より高い縁とを備えるので、大形立旋盤の摺動面の焼付きを防止することが可能となる。
【００１７】
上記第２の発明に係る摺動面の焼付防止装置によれば、潤滑油供給管は、容量が、前記ポケットと、高さを縁とした場合の回収溝との、合計体積以上である、アキュームレータをさらに備えるので、大形立旋盤の摺動面の焼付きを、より確実に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１に係る摺動面の焼付防止装置を備えた大形立旋盤の鉛直断面図である。
【図２】図１におけるＡ部分の拡大図である。
【図３】図１におけるＢ‐Ｂ矢視図である。
【図４】従来の小形立旋盤の鉛直断面図である。
【図５】従来の大形立旋盤の鉛直断面図である。
【図６】図５におけるＣ部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る摺動面の焼付防止装置を実施例にて図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２０】
本発明の実施例１に係る摺動面の焼付防止装置について図面を用いて説明する。図１は、本装置を備えた大形立旋盤の鉛直断面図である。当該図中の矢印は潤滑油の流れを示しており、Ｐとは潤滑油の供給圧を示している（他図も同様）。当該図には、回転テーブル１、ベッド２３、ベアリング７、駆動モータ３、歯車列４、大径ギア６、潤滑タンク１０、潤滑油供給管２６及び集油管１２が示されている。
【００２１】
回転テーブル１は、上部にワーク２を載置可能であり、摺動面２１を有し、中心軸２５を中心に回転可能である。摺動面２１は、回転テーブル１の最下部に位置する環状の面である。
【００２２】
ベッド２３は、中心軸２５と案内面８を有し、回転テーブル１を支持する。中心軸２５は、ベアリング７を介して回転テーブル１を回転可能に支持する。案内面８は、摺動面２１に対向し、摺動面２１を鉛直方向に支持する環状の面であり、ポケット９が配設される。ポケット９は、案内面８に配設された窪みである。
【００２３】
駆動モータ３と歯車列４は、大径ギア２２に動力を与える。大径ギア２２は、回転テーブル１に固定され、動力を回転テーブル１に伝達する。
【００２４】
潤滑タンク１０は、潤滑油の貯蔵タンクである。潤滑油供給管２６は、潤滑タンク１０とポケット９とを連通する。集油管１２は、潤滑油を潤滑タンク１０に回収する。
【００２５】
以上の構成により、本装置を備えた大形立旋盤では、まず、回転テーブル１の上にワーク２を載せ、中心軸２５を回転中心として、駆動モータ３と歯車列４と大径ギア６とによって、回転テーブル１を回転させる。
【００２６】
次に、ワーク２と回転テーブル１の重量はベッド２３の案内面８で受ける。案内面８はポケット９を設け、その重量を浮かせるために潤滑タンク１０を設け、ポンプモータ（図１では省略）により潤滑油をポケット９へ供給する。これにより、回転テーブル１の摺動面２１は、ベッド２３の案内面８と接触することなく、焼付防止となる。
【００２７】
ポケット９の両側から流れ出た潤滑油は、集油管１２を通って潤滑タンク１０へ回収される。ポンプモータ１１が回転している限り、潤滑油はポケット９へ供給されたあと、潤滑タンク１０へ回収され循環する。
【００２８】
図２は、図１におけるＡ部分の拡大図である。当該図のように、本装置は、回収溝１３‐１，１３‐２、第１孔２７、第２孔２８、ピストン１４、第１弁１７、第２弁３０、バネ１５及び縁１６を備える。なお、当該図中の矢印は潤滑油の流れを示している。さらに、当該図中の、回収溝１３‐１と回収溝１３‐２、あるいは左右２箇所に記載のピストン１４等は、説明のため、左右で別の状態が表されているが、実際は互いに同じ構造であり、同じ作動を行うものである。
【００２９】
回収溝１３‐１，１３‐２は、案内面８の径方向両側に配設される環状の溝である。
【００３０】
第１孔２７は、回収溝１３‐１，１３‐２の底部に１箇所以上配設され、集油管１２と連通する。
【００３１】
第２孔２８は、第１孔２７それぞれの鉛直方向下側に配設され、第１孔２７と壁２９で区切られ、潤滑油供給管２６と連通する。
【００３２】
ピストン１４は、壁２９を貫通し、鉛直方向に移動可能である。
【００３３】
第１弁１７は、ピストン１４の上部に配設され、回収溝１３‐１，１３‐２と第１孔２７との開口部を開閉可能とする。
【００３４】
第２弁３０は、ピストン１４の下部に配設され、正常運転中は潤滑油の供給圧による鉛直方向上向きの圧力を受ける。
【００３５】
バネ１５は、正常運転中の潤滑油の供給圧力より小さく、鉛直方向下向きの弾性力を、ピストン１４に対して与える。
【００３６】
縁１６は、回収溝１３‐１，１３‐２を、案内面８と共に形成する環状の凸部であり、鉛直方向において案内面８よりｔ高い。
【００３７】
以上の構成により、本装置ではまず、潤滑油供給管２６から、ポケット９と第２孔２８とに、潤滑油が供給される。
【００３８】
ポケット９に供給された潤滑油は、案内面８よりフローティング量ｈだけ浮かせ、その両側から回収溝１３‐１，１３‐２へ流れ出る。一方、第２孔２８に供給された潤滑油は、第２弁３０を押圧する。
【００３９】
第２弁３０が押圧されることで、図２の回収溝１３‐１側に示すように、ピストン１４及び第１弁１７が鉛直方向上側に移動し、回収溝１３‐１，１３‐２と第１孔２７との開口部が開く。これにより、回収溝１３‐１，１３‐２へ流れ出た潤滑油は、第１孔２７に入る。
【００４０】
第１孔２７と集油管１２とは連通するため、第１孔２７に入った潤滑油は、集油管１２へ導かれ、集油管１２から潤滑タンク１０へ回収される。
【００４１】
次に、停電等により電源が落ちた場合の作動について説明する。電源が落ちた場合には、ポンプモータ（図２では省略）が停止するので、潤滑油の供給が停止する。
【００４２】
すると、図２の回収溝１３‐２側に示すように、ピストン１４は、バネ１５によって押し下げられ、第１弁１７は、回収溝１３‐１，１３‐２と第１孔２７との開口部を閉じ、潤滑油は、回収溝１３‐１，１３‐２に溜まることになる。
【００４３】
このとき、縁１６が案内面８よりｔ高いため、回収溝１３‐１，１３‐２に溜まった潤滑油は案内面８にも残ることになる。
【００４４】
この状態で、ワーク２と回転テーブル１の荷重によりフローティング量ｈ＝０となったとしても、溜まった潤滑油が、回転テーブル１の回転により、案内面８上に引き込まれるので、焼付きを防止することが可能となる。
【００４５】
図３は、図１におけるＢ‐Ｂ矢視図である。当該図を用いて、各部材の配置関係を説明する。
【００４６】
まず、環状の案内面８にはポケット９が周方向に設けられている。また、案内面８の径方向両側には、回収溝１３‐１，１３‐２が設けられている。
【００４７】
回収溝１３‐１，１３‐２には、第１孔２７（図３中では第１弁１７が表されている）が周方向に設けられている。また、回収溝１３‐１の径方向外側と、回収溝１３‐２の径方向内側に、それぞれ縁１６が設けられている。
【００４８】
潤滑油供給管２６は潤滑タンク１０と各ポケット９とを連通するものであるが、図３に示すように、本装置の潤滑油供給管２６は、潤滑タンク１０からポケット９への潤滑油の流路において、上流から、フィルタ３２、チェック弁（逆止弁）３３、ポンプモータ１１、減圧弁１８、アキュームレータ３１及び流量調節弁１９を有する。
【００４９】
ポンプモータ１１は、潤滑油を潤滑タンク１０側からポケット９側へ吐出する。
【００５０】
減圧弁１８は、潤滑油の供給圧力を調整する。減圧弁１８によって、ポケット９に供給する潤滑油の圧力に対し、ワーク２の重量に応じた調整を行うことができる。
【００５１】
アキュームレータ３１は、容量が、ポケット９と、高さを縁１６とした場合の回収溝１３‐１，１３‐２との、合計体積以上のものである。これにより、アキュームレータ３１は、正常運転時には、ポンプモータ１１より吐出される潤滑油の脈動を防止するだけでなく、電源が落ちた場合には、ポケット９及び回収溝１３‐１，１３‐２への潤滑油の補給を行うことができる。なお、アキュームレータ３１による供給圧は微小のため、第２弁３０を押圧することはない。
【００５２】
流量調節弁１９は、潤滑油の供給圧力と流量を調整する。これにより、フローティング量ｈの調整を行うことができる。
【００５３】
以上の構成により、停電が起こったときに、フローティング量ｈ＝０となる時間と、回収溝１３‐１，１３‐２が閉じる時間に差が生じた場合に、回収溝１３‐１，１３‐２に潤滑油が十分に溜まらないという事態も防止することができる。また、ポケット９にもアキュームレータ３１の押し出す潤滑油が常に溜まっているので、案内面８の内側に油がなくなることもない。
【００５４】
以上、本発明の実施例１に係る摺動面の焼付防止装置について説明したが、換言すれば、本装置は、環状の摺動面２１を有する回転テーブル１と、摺動面２１に対向し、摺動面２１を鉛直方向に支持し、ポケット９が配設される環状の案内面８と、回転テーブル１を回転可能に支持する中心軸２５とを有するベッド２３と、潤滑油を貯蔵する潤滑タンク１０と、潤滑タンク１０とポケット９とを連通し、潤滑油を潤滑タンク１０側からポケット９側へ吐出するポンプモータ１１を有する潤滑油供給管２６と、潤滑油を潤滑タンク１０に回収する集油管１２とを備える大形立旋盤に配設される摺動面の焼付防止装置であって、案内面８の径方向両側に配設される環状の回収溝１３‐１，１３‐２と、回収溝１３‐１，１３‐２の底部に１箇所以上配設され、集油管１２と連通する第１孔２７と、第１孔２７それぞれの鉛直方向下側に配設され、第１孔２７と壁２９で区切られ、潤滑油供給管２６と連通する第２孔２８と、壁２９を貫通し、鉛直方向に移動可能なピストン１４と、ピストン１４の上部に配設され、回収溝１３‐１，１３‐２と第１孔２７との開口部を開閉可能とする第１弁１７と、ピストン１４の下部に配設され、正常運転中は潤滑油の供給圧による鉛直方向上向きの圧力を受ける第２弁３０と、正常運転中の潤滑油の供給圧力より小さく、鉛直方向下向きの弾性力を、ピストン１４に対して与えるバネ１５と、回収溝１３‐１，１３‐２を、案内面８と共に形成する環状の凸部であり、鉛直方向において案内面８より高い縁１６とを備えるものである。
【００５５】
上記構成により、本装置は、停電後、回転テーブル１が自然に停止するまでに、案内面８に潤滑油を溜めることができる。また、回収溝１３‐１，１３‐２の縁１６が、案内面８より高いので、確実に潤滑油を溜めることができる。さらに、第１弁１７は、停電した瞬間に回収溝１３‐１，１３‐２と第１孔２７との開口部を閉じるため、すぐに潤滑油の流れが止まり、回収溝１３‐１，１３‐２の中に、潤滑油を溜めることができる。さらに、ポケット９にもアキュームレータ３１からの押し出す潤滑油を溜めており、よって、大形立旋盤の摺動面の焼付きを防止することが可能となる。
【００５６】
また、さらに本装置の潤滑油供給管２６は、容量が、ポケット９と、高さを縁１６とした場合の回収溝１３‐１，１３‐２との、合計体積以上である、アキュームレータ３１をさらに備えるものである。
【００５７】
上記構成により、本装置は、より確実に潤滑油を溜めることができるようになる。よって、大形立旋盤の摺動面の焼付きを、より確実に防止することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、大形立旋盤の摺動面の焼付防止装置として好適である。
【符号の説明】
【００５９】
１  回転テーブル
２  ワーク
３  駆動モータ
４  歯車列
５  刃物台
６  スラストベアリング
７  ベアリング
８  案内面
９  ポケット
１０  潤滑タンク
１１  ポンプモータ
１２  集油管
１３‐１，１３‐２，２４‐１，２４‐２  回収溝
１４  ピストン
１５  バネ
１６  縁
１７  第１弁
１８  減圧弁
１９  流量調節弁
２１  摺動面
２２  大径ギア
２３  ベッド
２５  中心軸
２６  潤滑油供給管
２７  第１孔
２８  第２孔
２９  壁
３０  第２弁
３１  アキュームレータ
３２  フィルタ
３３  チェック弁
【図１】
2014151429.tif 000003
【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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