(57)【要約】【課題】転がり軸受の軌道面近傍に潤滑油を適切に供給することが可能な潤滑油供給ユニットを提供する。【解決手段】本発明の一態様に係る潤滑油供給ユニットは、スピンドルハウジングと、スピンドルハウジングに収納され、かつ中心軸周りに回転する回転軸と、回転軸に取り付けられ、第１軌道面を含む内輪と、スピンドルハウジングに取り付けられ、第１軌道面と対向する第２軌道面を含む外輪とを有し、かつ回転軸の中心軸周りの回転を軸支する転がり軸受とを備えるスピンドルの内部に配置される。この潤滑油供給ユニットは、潤滑油が貯留される給油タンクと、潤滑油を第１軌道面及び第２軌道面の間に吐出するインジェクタと、第１吸入口と、第１排出口とを有し、かつ回転軸の中心軸周りの回転を往復運動に変換することで第１吸入口から潤滑油を吸入するとともに、第１排出口から潤滑油をインジェクタに供給する給油ポンプとを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドルハウジングと、前記スピンドルハウジングに収納され、かつ中心軸周りに回転する回転軸と、前記回転軸に取り付けられ、第１軌道面を含む内輪と、前記スピンドルハウジングに取り付けられ、前記第１軌道面と対向する第２軌道面を含む外輪とを有し、かつ前記回転軸の中心軸周りの回転を軸支する転がり軸受とを備えるスピンドルの内部に配置される潤滑油供給ユニットであって、
潤滑油が貯留される給油タンクと、
潤滑油を前記第１軌道面及び前記第２軌道面の間に吐出するインジェクタと、
第１吸入口と、第１排出口とを有し、かつ前記回転軸の中心軸周りの回転を往復運動に変換することで前記第１吸入口から潤滑油を吸入するとともに、前記第１排出口から潤滑油を前記インジェクタに供給する給油ポンプとを備える、潤滑油供給ユニット。
【請求項２】
前記第１排出口及び前記インジェクタに接続される第１配管と、
前記給油タンクに接続される第２配管と、
前記第１配管に接続される第１入口と、前記第２配管に接続される第１出口とを有し、かつ前記第１出口から前記第１入口への潤滑油の流れを抑止する第１圧力開放弁とをさらに備え、
前記第１圧力開放弁は、前記第１配管中における潤滑油の圧力が所定以上である場合に前記第１入口から前記第１出口への潤滑油の流れを許容する、請求項１に記載の潤滑油供給ユニット。
【請求項３】
第２吸入口と、第２排出口とを有し、かつ前記回転軸の中心軸周りの回転を往復運動に変換することで前記第２吸入口から空気を吸入するとともに、前記第２排出口から空気を前記給油タンクに供給する空気ポンプをさらに備える、請求項１又は請求項２に記載の潤滑油供給ユニット。
【請求項４】
前記第２排出口及び前記給油タンクに接続される第３配管と、
前記第３配管に接続される第２入口と、第２出口とを有し、前記第２出口から前記第２入口への空気の流れを抑止する第２圧力開放弁とをさらに備え、
前記第２圧力開放弁は、前記第３配管中における空気の圧力が所定以上である場合に前記第２入口から前記第２出口への空気の流れを許容する、請求項３に記載の潤滑油供給ユニット。
【請求項５】
前記スピンドルは、前記スピンドルハウジングに嵌入される外輪間座をさらに備え、
前記給油タンクは、前記外輪間座内に配置される、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の潤滑油供給ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油供給ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１（特許第５９８９４５４号公報）に記載の給油ユニットが知られている。特許文献１に記載の給油ユニットは、潤滑油タンクと、ポンプと、電源部とを有している。潤滑油タンクには、潤滑油が貯留されている。ポンプは、潤滑油タンクから潤滑油を吸引し、転がり軸受へと潤滑油を吐出する。電源部は、ポンプを駆動するための電源である。電源部は、発電部と、充電部とを有している。発電部は、転がり軸受の内外輪の温度差により発電を行う。充電部は、発電部において発電された電力を充電する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５９８９４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の給油ユニットにおいては、潤滑油は、転がり軸受の内外輪の温度差により発電された電力でポンプを駆動して供給されるため、潤滑油の出力圧が低く、回転時の風圧等の影響により、転がり軸受の軌道面に適切に供給が行われないおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。より具体的には、本発明は、転がり軸受の軌道面に適切に潤滑油が供給可能な潤滑油供給ユニットを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る潤滑油供給ユニットは、スピンドルハウジングと、スピンドルハウジングに収納され、かつ中心軸周りに回転する回転軸と、回転軸に取り付けられ、第１軌道面を含む内輪と、スピンドルハウジングに取り付けられ、第１軌道面と対向する第２軌道面を含む外輪とを有し、かつ回転軸の中心軸周りの回転を軸支する転がり軸受とを備えるスピンドルの内部に配置される。この潤滑油供給ユニットは、潤滑油が貯留される給油タンクと、潤滑油を第１軌道面及び第２軌道面の間に吐出するインジェクタと、第１吸入口と、第１排出口とを有し、かつ回転軸の中心軸周りの回転を往復運動に変換することで第１吸入口から潤滑油を吸入するとともに、第１排出口から潤滑油をインジェクタに供給する給油ポンプとを備える。
【０００７】
本発明に係る潤滑油供給ユニットにおいては、給油ポンプは、回転軸の中心軸周りの回転を往復運動に変換することで駆動される。そのため、本発明に係る潤滑油供給ユニットにおいては、給油ポンプからインジェクタへと供給される潤滑油の圧力を確保することが可能となり、転がり軸受の軌道面近傍に潤滑油を適切に供給することが可能となる。
【０００８】
上記の潤滑油供給ユニットは、第１排出口及びインジェクタに接続される第１配管と、給油タンクに接続される第２配管と、第１配管に接続される第１入口と、第２配管に接続される第１出口とを有し、かつ第１出口から第１入口への潤滑油の流れを抑止する第１圧力開放弁とをさらに備えていてもよい。第１圧力開放弁は、第１配管中における潤滑油の圧力が所定以上である場合、第１入口から第１出口への潤滑油の流れを許容してもよい。
【０００９】
この場合には、給油ポンプからインジェクタへと供給される潤滑油の圧力が所定以上となった場合、潤滑油は、第２配管及び第１圧力開放弁を介して給油タンクに戻される。そのため、この場合には、インジェクタから吐出される潤滑油の圧力を安定させることが可能となる。
【００１０】
上記の潤滑油供給ユニットは、第２吸入口と、第２排出口とを有し、かつ前記回転軸の中心軸周りの回転を往復運動に変換することで前記第２吸入口から空気を吸入するとともに、前記第２排出口から空気を前記給油タンクに供給する空気ポンプをさらに備えていてもよい。
【００１１】
この場合には、空気ポンプから給油タンクに空気が供給されるため、給油ポンプによる給油タンクからの潤滑油の吸入に伴って給油タンク内が負圧となることが抑制される。その結果、この場合には、給油ポンプによる給油タンクからの潤滑油の吸引をより安定して行うことが可能となる。
【００１２】
上記の潤滑油供給ユニットは、第２排出口及び給油タンクに接続される第３配管と、第３配管に接続される第２入口と、第２出口とを有し、第２出口から第２入口への空気の流れを抑止する第２圧力開放弁とをさらに備えていてもよい。第２圧力開放弁は、第３配管中における空気の圧力が所定以上である場合に第２入口から第２出口への空気の流れを許容してもよい。
【００１３】
この場合には、給油タンクに供給される空気の圧力が所定以上となった場合、空気は、第３配管及び第２圧力開放弁を介して外部に放出される。そのため、この場合には、給油タンク内の圧力を安定させることができる。
【００１４】
上記の潤滑油供給ユニットにおいて、外輪間座は、スピンドルハウジングに嵌入されていてもよい。給油タンクは、外輪間座内に配置されていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様に係る潤滑油供給ユニットによると、転がり軸受の軌道面近傍に潤滑油を適切に供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】スピンドル２の断面図である。
【図２】内輪２３ａの斜視図である。
【図３】潤滑油供給ユニット１０の模式図である。
【図４】給油ポンプ１２の模式的な断面図である。
【図５】回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転を軸１２ｂの往復運動に変換する第１の機構の第１状態を示す模式図である。
【図６】回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転を軸１２ｂの往復運動に変換する第１の機構の第２状態を示す模式図である。
【図７】回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転を軸１２ｂの往復運動に変換する第２の機構を示す模式図である。
【図８】インジェクタ１３の模式的な断面図である。
【図９】回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転速度が相対的に速い場合の充電部１３ｈにおける電圧の時間的変化を示す模式的なグラフである。
【図１０】回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転速度が相対的に遅い場合の充電部１３ｈにおける電圧の時間的変化を示す模式的なグラフである。
【図１１】潤滑油供給ユニット３０の模式図である。
【図１２】潤滑油供給ユニット４０の模式図である。
【図１３】空気ポンプ１８の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態の詳細を、図面を参照して説明する。以下の図面においては、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付すものとし、重複する説明は繰り返さない。
【００１８】
（第１実施形態）
以下に、第１実施形態に係る潤滑油供給ユニット１０の構成を説明する。
【００１９】
潤滑油供給ユニット１０は、スピンドル２の内部に配置されている。図１は、スピンドル２の断面図である。スピンドル２は、スピンドルハウジング２１と、回転軸２２と、転がり軸受２３と、内輪間座２４と、外輪間座２５とを有している。回転軸２２、転がり軸受２３、内輪間座２４及び外輪間座２５は、スピンドルハウジング２１の内部に配置されている。
【００２０】
スピンドルハウジング２１は、例えば、円筒状の形状を有している。スピンドルハウジング２１は、内周面２１ａと、外周面２１ｂとを有している。スピンドルハウジング２１は、回転軸２２の中心軸２２ａの方向に沿って延在している。
【００２１】
回転軸２２は、中心軸２２ａと、外周面２２ｂとを有している。回転軸２２は、例えば円柱状の形状を有している。回転軸２２は、中心軸２２ａ周りに回転可能となっている。
【００２２】
転がり軸受２３は、例えばアンギュラ玉軸受である。但し、転がり軸受２３は、これに限られるものではない。転がり軸受２３は、例えば、深溝玉軸受であってもよい。転がり軸受２３は、回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転を軸支している。転がり軸受２３は、内輪２３ａと、外輪２３ｂと、転動体２３ｃと、保持器２３ｄとを有している。
【００２３】
内輪２３ａは、例えば、円環状の形状を有している。内輪２３ａは、端面２３ａａと、端面２３ａｂと、内周面２３ａｃと、外周面２３ａｄとを有している。内輪２３ａは、回転軸２２に取り付けられている。より具体的には、内輪２３ａは、内周面２３ａｃと外周面２２ｂとが対向するように、回転軸２２に嵌め入れられている。外周面２３ａｄは、内輪２３ａの軌道面（第１軌道面）を構成している。
【００２４】
図２は、内輪２３ａの斜視図である。図２に示されるように、内輪２３ａは、端面２３ａａに突起部２３ａｅが設けられている。突起部２３ａｅの数は、複数であってもよい。突起部２３ａｅの数が複数である場合、突起部２３ａｅは、内輪２３ａｃの周方向に沿って等間隔で配列されていることが好ましい。突起部２３ａｅにおいて、端面２３ａａは、周囲から隆起している。
【００２５】
図１に示されるように、外輪２３ｂは、端面２３ｂａと、端面２３ｂｂと、内周面２３ｂｃと、外周面２３ｂｄとを有している。外輪２３ｂは、スピンドルハウジング２１に取り付けられている。より具体的には、外輪２３ｂは、外周面２３ｂｄが内周面２１ａと対向するように、スピンドルハウジング２１に嵌め入れられている。内周面２３ｂｃは、外輪２３ｂの軌道面（第２軌道面）を構成している。内周面２３ｂｃは、外周面２３ａｄと対向している。
【００２６】
転動体２３ｃは、内輪２３ａと外輪２３ｂとの間に配置されている。より具体的には、転動体２３ｃは、外周面２３ａｄと外周面２３ｂｃとの間に、複数配置されている。転動体２３ｃは、例えば、球状の形状を有している。
【００２７】
保持器２３ｄは、内輪２３ａと外輪２３ｂとの間に配置されている。保持器２３ｄは、円環状の形状を有している。保持器２３ｄは、内周面と、外周面とを有している。保持器２３ｄの内周面は、外周面２３ａｄと対向しており、保持器２３ｄの外周面は、内周面２３ｂｃと対向している。
【００２８】
保持器２３ｄには、複数の貫通孔が設けられている。貫通孔は、内周面から外周面に向かって保持器２３ｄを貫通している。貫通孔は、周方向に沿って、等間隔で配置されている。貫通孔内には、転動体２３ｃが保持されている。これにより、転動体２３ｃは、周方向に沿って等間隔で配置される。
【００２９】
内輪間座２４は、円筒状の形状を有している。内輪間座２４は、内周面２４ａと、外周面２４ｂとを有している。内輪間座２４は、回転軸２２に取り付けられている。より具体的には、内輪間座２４は、内周面２４ａが外周面２２ｂと対向するように、回転軸２２に嵌め入れられている。内輪間座２４は、中心軸２２ａに沿う方向において、内輪２３ａと対向している。
【００３０】
外輪間座２５は、円筒状の形状を有している。外輪間座２５は、内周面２５ａと、外周面２５ｂとを有している。外輪間座２５は、スピンドルハウジング２１に取り付けられている。より具体的には、外輪間座２５は、外周面２５ｂと内周面２１ａとが対向するように、スピンドルハウジング２１に嵌め入れられている。外輪間座２５は、中心軸２２ａに沿う方向において、外輪２３ｂと対向している。
【００３１】
図３は、潤滑油供給ユニット１０の模式図である。図３に示されるように、潤滑油供給ユニット１０は、給油タンク１１と、給油ポンプ１２と、インジェクタ１３と、配管１４と、配管１５とを有している。給油タンク１１には、潤滑油が貯留されている。配管１４の一方端は、給油タンク１１に接続されている。配管１４の他方端は、給油ポンプ１２に接続されている。配管１５の一方端は、給油ポンプ１２に接続されている。配管１５の他方端は、インジェクタ１３に接続されている。図２に示されるように、給油タンク１１は、外輪間座２５の内部に配置されていることが好ましい。
【００３２】
図４は、給油ポンプ１２の模式的な断面図である。図４に示されるように、給油ポンプ１２は、筐体１２ａと、軸１２ｂと、逆止弁１２ｃと、逆止弁１２ｄとを有している。筐体１２ａには、吸入口１２ｅと、排出口１２ｆとが設けられている。筐体１２ａの内部には、流路１２ａａと、流路１２ａｂとが設けられている。吸入口１２ｅには配管１４が接続され、排出口１２ｆには配管１５が接続される。
【００３３】
軸１２ｂの外周面は、流路１２ａａの内周面と摺動可能に構成されている。逆止弁１２ｃは吸入口１２ｅに設けられており、逆止弁１２ｄは排出口１２ｆに設けられている。逆止弁１２ｃ及び逆止弁１２ｄは、例えばチャッキボールと弾性部材とにより構成されるチャッキボール弁である。流路１２ａｂは、吸入口１２ｅ及び排出口１２ｆに接続されている。流路１２ａａは、吸入口１２ｅと排出口１２ｆとの間において、流路１２ａｂに接続されている。
【００３４】
軸１２ｂが流路１２ａａの内周面と摺動しながら前進（軸１２ｂの流路１２ａａからの露出が大きくなるように移動）すると、流路１２ａａ内の圧力が減少する。その結果、逆止弁１２ｃ及び逆止弁１２ｄのチャッキボールは、流路１２ａａ側に吸引されるため、逆止弁１２ｃが開状態になるとともに、逆止弁１２ｄは閉状態となる。したがって、軸１２ｂが流路１２ａａの内周面と摺動しながら前進すると、吸入口１２ｅ及び配管１４を介して、給油タンク１１から給油ポンプ１２の内部へと、潤滑油が吸入される。
【００３５】
他方で、軸１２ｂが流路１２ａａの内周面と摺動しながら後退（軸１２ｂの流路１２ａａからの露出が小さくなるように移動）すると、流路１２ａａ内の圧力が上昇する。その結果、逆止弁１２ｃ及び逆止弁１２ｄのチャッキボールは、吸入口１２ｅ及び排出口１２ｆ側へそれぞれ押し出されるため、逆止弁１２ｃが閉状態となるとともに、逆止弁１２ｄが開状態となる。したがって、軸１２ｂが流路１２ａａの内周面と摺動しながら後退すると、排出口１２ｆ及び配管１５を介して、潤滑油がインジェクタ１３へと供給される。
【００３６】
なお、上記においては、逆止弁１２ｃ及び逆止弁１２ｄをチャッキボール弁で構成する例を示したが、逆止弁１２ｃ及び逆止弁１２ｄはこれに限られない。逆止弁１２ｃ及び逆止弁１２ｄは、例えばリード弁であってもよい。
【００３７】
図５は、回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転を軸１２ｂの往復運動に変換する第１の機構の第１状態を示す模式図である。図５に示すように、軸１２ｂの先端は、内輪２３ａの端面２３ａａに接するように配置される。図６は、回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転を軸１２ｂの往復運動に変換する第１の機構の第２状態を示す模式図である。図６に示されるように、回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転に伴って、突起部２３ａｅが、軸１２ｂの先端と接触する。その結果、軸１２ｂは後退する。
【００３８】
そして、回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転がさらに進展すると、軸１２ｂの先端と突起部２３ａｅと接触しなくなる。その結果、軸１２ｂは前進し、図５の状態に戻る。このような動作が繰り返されることにより、回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転が、軸１２ｂの往復運動へと変換され、給油ポンプ１２が駆動される。
【００３９】
但し、回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転を軸１２ｂの往復運動へと変換する機構はこれに限られるものではない。図７は、回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転を軸１２ｂの往復運動に変換する第２の機構を示す模式図である。図７に示されるように、軸１２ｂの先端には、偏心カム１２ｂａが取り付けられていてもよい。なお、この場合には、内輪２３ａの端面２３ａａに突起部２３ａｅは設けられる必要はない。
【００４０】
偏心カム１２ｂａは、円板形状を有している。偏心カム１２ｂａは、内輪２３ａの端面２３ａａに接しているため、回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転に伴って回転する。軸１２ｂの先端は、偏心カム１２ｂａの中心から偏心した位置に取り付けられているため、偏心カム１２ｂａの回転に伴い、軸１２ｂは、前進・後退する。このように、回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転は、偏心カム１２ｂａと内輪２３ａの端面２３ａａとを接触させることにより、軸１２ｂの往復運動へと変換されてもよい。
【００４１】
なお、上記においては、軸１２ｂを内輪２３ａの端面２３ａａに接触させて回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転を軸１２ｂの往復運動に変換する例を示したが、軸１２ｂを内輪間座２４の外周面２４ｂに接触させて回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転を軸１２ｂの往復運動に変換してもよい。この場合には、例えば、内輪間座２４の外周面２４ｂに周方向に沿って突出部を設ける、又は軸１２ｂの先端に偏心カム１２ｂａを取り付けるとともに、偏心カム１２ｂａを内輪間座２４の外周面２４ｂに接触させることにより、回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転が軸１２ｂの往復運動に変換される。
【００４２】
図８は、インジェクタ１３の模式的な断面図である。図８に示すように、インジェクタ１３は、筐体１３ａと、プランジャ１３ｂと、弾性部材１３ｃと、ソレノイド１３ｄとを有している。筐体１３ａには、導入口１３ｅと、吐出口１３ｆと、導入口１３ｅ及び吐出口１３ｆに接続される接続流路１３ｇとが設けられている。導入口１３ｅは、配管１５に接続されている。吐出口１３ｆからは、潤滑油が吐出される。吐出口１３ｆから吐出された潤滑油は、内輪２３ａの外周面２３ａｄと外輪２３ｂの内周面２３ｂｃとの間に供給される。
【００４３】
流路１３ｇは、第１部分１３ｇａと、第２部分１３ｇｂと、第３部分１３ｇｃとを有している。第１部分１３ｇａは、導入口１３ｅに接続されている。第３部分１３ｇｃは、吐出口１３ｆに接続されている。第２部分１３ｇｂは、第１部分１３ｇａ及び第３部分１３ｇｃの間に位置している。第２部分１３ｇｂにおける流路１３ｇの断面積は、第１部分１３ｇａ及び第３部分１３ｇｃにおける流路１３ｇの断面積よりも大きくなっている。
【００４４】
プランジャ１３ｂは、本体部１３ｂａと、フランジ部１３ｂｂとを有している。本体部１３ｂａは、第３部分１３ｇｃに挿通されている。フランジ部１３ｂｂは、本体部１３ｂａの端に配置されている。プランジャ１３ｂが第２部分１３ｇｂに配置された弾性部材１３ｃに付勢されることにより、フランジ部１３ｂｂは、第２部分１３ｇｂ側から第３部分１３ｇｃを閉塞する。ソレノイド１３ｄは、第２部分１３ｇｂの周囲に配置されている。ソレノイド１３ｄに電流が流れることにより、プランジャ１３ｂは後退する（本体部１３ｂａの第３部分１３ｇｃからの露出が大きくなるように移動する）。これにより、フランジ部１３ｂｂによる第３部分１３ｇｃの閉塞が解除され、吐出口１３ｆから潤滑油が吐出される。
【００４５】
ソレノイド１３ｄへは、充電部１３ｈ（図示せず）に充電された電荷により、電流が供給される。充電部１３ｈは、例えば電気二重層コンデンサで構成される。充電部１３ｈへの充電は、例えば内輪２３ａと外輪２３ｂとの温度差に起因したゼーベック効果により行われる。
【００４６】
図９は、回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転速度が相対的に速い場合の充電部１３ｈにおける電圧の時間的変化を示す模式的なグラフである。図１０は、回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転速度が相対的に遅い場合の充電部１３ｈにおける電圧の時間的変化を示す模式的なグラフである。図９及び図１０に示されるように、充電部１３ｈの電圧が所定の設定値に達した場合、充電部１３ｈに蓄積されている電荷は一旦放電される。この放電により、充電部１３ｈの電荷は、一旦低下する。充電部１３ｈは、この充電−放電のサイクルが所定回数繰り返された後に（図９及び図１０の例では５回繰り返された後に）、ソレノイド１３ｄに電流を流すように制御される。なお、この制御は、例えばマイコン等で構成される制御部１３ｉ（図示せず）により行われる。
【００４７】
回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転速度が速いほど、内輪２３ａと外輪２３ｂとの温度差は大きいため、ゼーベック効果が大きくなり、充電部１３ｈの電圧は相対的に速く所定の設定値に達する。その結果、回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転速度が速いほど、上記の充電−放電が所定回数繰り返されるために必要な時間も短くなり、ソレノイド１３ｄに電流が流れる頻度が上がる（吐出口１３ｆから潤滑油が吐出される頻度が上がる）。
【００４８】
以下に、第１実施形態に係る潤滑油供給ユニット１０の効果を説明する。
潤滑油供給ユニット１０においては、給油ポンプ１２は、回転軸２２の中心軸２２ａ周りの回転を往復運動に変換することで駆動される。そのため、潤滑油供給ユニット１０においては、給油ポンプ１２からインジェクタ１３へと供給される潤滑油の圧力を確保することが可能となり、転がり軸受２３の軌道面近傍に潤滑油を適切に供給することが可能となる。
【００４９】
（第２実施形態）
以下に、第２実施形態に係る潤滑油供給ユニット３０の構成を説明する。なお、以下においては、第１実施形態に係る潤滑油供給ユニット１０の構成と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
【００５０】
潤滑油供給ユニット３０は、スピンドル２の内部に配置されている。図１１は、潤滑油供給ユニット３０の模式図である。図１１に示すように、潤滑油供給ユニット３０は、給油タンク１１と、給油ポンプ１２と、インジェクタ１３と、配管１４と、配管１５とを有している。これらの点に関して、潤滑油供給ユニット３０は、潤滑油供給ユニット１０と共通している。
【００５１】
しかしながら、潤滑油供給ユニット３０は、配管１６と、圧力開放弁１７とをさらに有している。この点に関して、潤滑油供給ユニット３０は、潤滑油供給ユニット１０と相違している。以下においては、この相違点を詳細に説明する。
【００５２】
配管１６は、給油タンク１１に接続されている。圧力開放弁１７は、入口１７ａと、出口１７ｂとを有している。入口１７ａは、配管１５に接続されている。出口１７ｂは、配管１６に接続されている。圧力開放弁１７の内部には、流路１７ｃが設けられている。流路１７ｃは、一方端において入口１７ａに接続されている。流路１７ｃは、他方端において出口１７ｂに接続されている。圧力開放弁１７は、例えば、流路１７ｃの内部に配置されたチャッキボールと、チャッキボールを付勢する弾性部材により構成されている。
【００５３】
圧力開放弁１７は、出口１７ｂから入口１７ａへの潤滑油の流れを抑止する。より具体的には、圧力開放弁１７のチャッキボールが流路１７ｃの入口１７ａ側を閉塞することにより、出口１７ｂから入口１７ａへの潤滑油の流れが抑止される。圧力開放弁１７は、配管１５中における潤滑油の圧力が所定未満である場合には、入口１７ａから出口１７ｂへの潤滑油の流れを抑止するが、配管１５中における潤滑油の圧力が所定以上である場合には、入口１７ａから出口１７ｂへの潤滑油の流れを許容する。
【００５４】
より具体的には、配管１５中における潤滑油の圧力が所定未満である場合には、弾性部材がチャックボールを付勢することよりチャックボールが流路１７ｃの入口１７ａ側を閉塞しているが、配管１５中における潤滑油の圧力が所定以上である場合には、チャックボールが弾性部材からの付勢力に抗って出口１７ｂ側に移動することにより、当該閉塞が解除される。このように、配管１５中における潤滑油の圧力が所定以上である場合には、入口１７ａから出口１７ｂへの潤滑油の流れが許容される。
【００５５】
以下に、潤滑油供給ユニット３０の効果を説明する。なお、以下においては、潤滑油供給ユニット１０の効果と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
【００５６】
潤滑油供給ユニット３０においては、配管１５中における潤滑油の圧力が所定以上である場合、配管１５から圧力開放弁１７及び配管１６を介して潤滑油が給油タンク１１に戻ることにより、配管１５中における潤滑油の圧力が低下する。すなわち、インジェクタ１３に供給される潤滑油の圧力が低下する。そのため、潤滑油供給ユニット３０によると、インジェクタ１３に供給される潤滑油の圧力が過度に上昇することが抑制されるため、インジェクタ１３から安定して潤滑油を吐出させることが可能となる。
【００５７】
（第３実施形態）
以下に、第３実施形態に係る潤滑油供給ユニット４０の構成を説明する。なお、以下においては、第１実施形態に係る潤滑油供給ユニット１０の構成と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
【００５８】
潤滑油供給ユニット４０は、スピンドル２の内部に配置されている。図１２は、潤滑油供給ユニット４０の模式図である。図１２に示すように、潤滑油供給ユニット３０は、給油タンク１１と、給油ポンプ１２と、インジェクタ１３と、配管１４と、配管１５とを有している。これらの点に関して、潤滑油供給ユニット４０は、潤滑油供給ユニット１０と共通している。
【００５９】
しかしながら、潤滑油供給ユニット４０は、空気ポンプ１８と、配管１９と、圧力開放弁２０とをさらに有している。給油タンク１１内には、シール部材１１ａが配置されている。シール部材１１ａにより、給油タンク１１の内部は、第１室１１ｂと、第２室１１ｃとに区画されている。シール部材１１ａの位置は、第１室１１ｂ内の潤滑油の圧力及び第２室１１ｃ内の空気の圧力に応じて、可変となっている。第１室１１ｂ内には、潤滑油が貯留されている。第２室１１ｃ内には空気が充填されている。
【００６０】
配管１９は、空気ポンプ１８及び給油タンク１１（第２室１１ｃ）に接続されている。圧力開放弁２０は、配管１９に接続されている。これら点に関して、潤滑油供給ユニット４０は、潤滑油供給ユニット１０と相違している。以下においては、この相違点を詳細に説明する。
【００６１】
図１３は、空気ポンプ１８の模式的な断面図である。図１３に示されるように、空気ポンプ１８は、給油ポンプ１２と同様の構成となっている。すなわち、空気ポンプ１８は、筐体１８ａと、軸１８ｂと、逆止弁１８ｃと、逆止弁１８ｄとを有している。筐体１８ａには、吸入口１８ｅと、排出口１８ｆとが設けられている。排出口１８ｆは、配管１９に接続されている。筐体１８ａの内部には、流路１８ａａと、流路１８ａｂとが設けられている。
【００６２】
軸１８ｂの外周面は、流路１８ａａの内周面と摺動可能に構成されている。逆止弁１８ｃは吸入口１８ｅに設けられており、逆止弁１８ｄは排出口１８ｆに設けられている。逆止弁１８ｃ及び逆止弁１８ｄは、例えばチャッキボールと弾性部材とにより構成されるチャッキボール弁である。流路１８ａｂは、吸入口１８ｅ及び排出口１８ｆに接続されている。流路１８ａａは、吸入口１８ｅと排出口１８ｆとの間において、流路１８ａｂに接続されている。
【００６３】
軸１８ｂが流路１８ａａの内周面と摺動しながら前進（軸１８ｂの流路１８ａａからの露出が大きくなるように移動）すると、流路１８ａａ内の圧力が減少する。その結果、逆止弁１８ｃ及び逆止弁１８ｄのチャッキボールは、流路１８ａａ側に吸引されるため、逆止弁１８ｃが開状態になるとともに、逆止弁１８ｄは閉状態となる。したがって、軸１８ｂが流路１８ａａの内周面と摺動しながら前進すると、吸入口１８ｅを介して、空気ポンプ１８の内部へと空気が吸入される。
【００６４】
他方で、軸１８ｂが流路１８ａａの内周面と摺動しながら後退（軸１８ｂの流路１８ａａからの露出が小さくなるように移動）すると、流路１８ａａ内の圧力が上昇する。その結果、逆止弁１８ｃ及び逆止弁１８ｄのチャッキボールは、吸入口１８ｅ及び排出口１８ｆ側へそれぞれ押し出されるため、逆止弁１８ｃが閉状態となるとともに、逆止弁１８ｄが開状態となる。したがって、軸１８ｂが流路１８ａａの内周面と摺動しながら後退すると、排出口１８ｆ及び配管１９を介して、空気が給油タンク１１（第２室１１ｃ）へと供給される。この空気の供給に伴い、第２室１１ｃ内の圧力が上昇する。
【００６５】
圧力開放弁２０は、圧力開放弁１７と同様の構成となっている。すなわち、圧力開放弁２０は、入口２０ａと、出口２０ｂとを有している。入口２０ａは、配管１９に接続されている。圧力開放弁２０の内部には、流路２０ｃが設けられている。流路２０ｃは、一方端において入口２０ａに接続されている。流路２０ｃは、他方端において出口２０ｂに接続されている。圧力開放弁２０は、例えば、流路２０ｃの内部に配置されたチャッキボールと、チャッキボールを付勢する弾性部材により構成されている。
【００６６】
圧力開放弁２０は、出口２０ｂから入口２０ａへの空気の流れを抑止する。より具体的には、圧力開放弁２０のチャッキボールが流路２０ｃの入口２０ａ側を閉塞することにより、出口２０ｂから入口２０ａへの空気の流れが抑止される。圧力開放弁２０は、配管１９中における空気の圧力が所定未満である場合には、入口２０ａから出口２０ｂへの空気の流れを抑止するが、配管１９中における空気の圧力が所定以上である場合には、入口２０ａから出口２０ｂへの空気の流れを許容する。
【００６７】
より具体的には、配管１９中における空気の圧力が所定未満である場合には、弾性部材がチャックボールを付勢することよりチャックボールが流路２０ｃの入口２０ａ側を閉塞しているが、配管１９中における空気の圧力が所定以上である場合には、チャックボールが弾性部材からの付勢力に抗って出口２０ｂ側に移動することにより、当該閉塞が解除される。このように、配管１９中における空気の圧力が所定以上である場合には、入口２０ａから出口２０ｂへの空気の流れが許容される。
【００６８】
以下に、潤滑油供給ユニット４０の効果を説明する。なお、以下においては、潤滑油供給ユニット１０の効果と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
【００６９】
潤滑油供給ユニット１０においては（空気ポンプ１８及び配管１９が設けられていない場合には）、給油ポンプ１２による給油タンク１１からの潤滑油の吸入に伴って、給油タンク１１内に負圧が生じる。このような負圧が生じると、給油ポンプ１２による給油タンク１１からの潤滑油の吸入、ひいてはインジェクタ１３への潤滑油の供給が安定して行えないおそれがある。
【００７０】
他方で、潤滑油供給ユニット４０においては、空気ポンプ１８から給油タンク１１（第２室１１ｃ）に空気が供給されるため、給油ポンプ１２による給油タンク１１からの潤滑油の吸入に伴って給油タンク１１内（第１室１１ｂ）が負圧となることが抑制される。したがって、潤滑油供給ユニット４０によると、給油ポンプ１２による給油タンク１１からの潤滑油の吸入、ひいてはインジェクタ１３への潤滑油の供給をより安定して行うことが可能となる。
【００７１】
潤滑油供給ユニット４０においては、配管１９中における空気の圧力が所定以上である場合、配管１９から圧力開放弁２０を介して空気が外部に放出されるため、配管１９中における空気の圧力が低下する。すなわち、給油タンク１１内（第２室１１ｃ内）の空気の圧力、ひいては給油タンク１１内（第１室１１ｂ内）の潤滑油の圧力が低下する。そのため、潤滑油供給ユニット４０によると、インジェクタ１３に供給される潤滑油の圧力が過度に上昇することが抑制されるため、インジェクタ１３から安定して潤滑油を吐出させることが可能となる。
【００７２】
以上のように本発明の実施形態について説明を行ったが、上述の実施形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
上記の実施形態は、スピンドル内に配置される転がり軸受に潤滑油を供給するための潤滑油供給ユニットに特に有利に適用される。
【符号の説明】
【００７４】
１０，３０，４０  潤滑油供給ユニット、１１  給油タンク、１１ａ  シール部材、１１ｂ  第１室、１１ｃ  第２室、１２  給油ポンプ、１２ａ  筐体、１２ａａ，１２ａｂ  流路、１２ｂ  軸、１２ｂａ  偏心カム、１２ｃ，１２ｄ  逆止弁、１２ｅ  吸入口、１２ｆ  排出口、１３  インジェクタ、１３ａ  筐体、１３ｂ  プランジャ、１３ｂａ  本体部、１３ｂｂ  フランジ部、１３ｃ  弾性部材、１３ｄ  ソレノイド、１３ｅ  導入口、１３ｆ  吐出口、１３ｇ  流路、１３ｇａ  第１部分、１３ｇｂ  第２部分、１３ｇｃ  第３部分、１３ｈ  充電部、１３ｉ  制御部、１４，１５，１６  配管、１７  圧力開放弁、１７ａ  入口、１７ｂ  出口、１７ｃ  流路、１８  空気ポンプ、１８ａ  筐体、１８ａａ，１８ａｂ  流路、１８ｂ  軸、１８ｃ，１８ｄ  逆止弁、１８ｅ  吸入口、１８ｆ  排出口、１９  配管、２０  圧力開放弁、２０ａ  入口、２０ｂ  出口、２０ｃ  流路、２  スピンドル、２１  ハウジング、２１ａ  内周面、２１ｂ  外周面、２２  回転軸、２２ａ  中心軸、２２ｂ  外周面、２３  転がり軸受、２３ａ  内輪、２３ａａ  端面、２３ａｂ  端面、２３ａｃ  内周面、２３ａｄ  外周面、２３ａｅ  突起部、２３ｂ  外輪、２３ｂａ  端面、２３ｂｂ  端面、２３ｂｃ  内周面、２３ｂｄ  外周面、２３ｃ  転動体、２３ｄ  保持器、２４  内輪間座、２４ａ  内周面、２４ｂ  外周面、２５  外輪間座、２５ａ  内周面、２５ｂ  外周面。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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