(57)【要約】【課題】工作機械の主軸装置に適用した場合にも、使用済み潤滑油が下方に滴下してワークに付着することがなく、しかも主軸先端部の周囲に余分な回収用の機器を配置する必要のない軸受潤滑油回収装置を提供する。【解決手段】ハウジング１に、軸受３の他方の側面側から搬送エアを排出する搬送エア排出路７と、排出用エア入口および同出口を有する潤滑油排出路８と、上端開口が搬送エア排出路７に連通するとともに下方に伸び、かつ下端開口が潤滑油排出路８に連通する滴下潤滑油回収路９とを設ける。ハウジング１内における滴下潤滑油回収路９の下方の部分に、滴下潤滑油回収路９の下端開口を開放する第１位置と同じく閉鎖する第２位置との間で切り替えられる弁体１６を配する。【選択図】      図１
2004162872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに対して縦軸を回転自在に支持する軸受にその一方の側面側から搬送エアを用いて供給された潤滑油を回収する装置であって、
前記ハウジングに、前記軸受の他方の側面側から前記搬送エアを排出する搬送エア排出路と、排出用エア入口および同出口を有する潤滑油排出路と、上端開口が前記搬送エア排出路に連通するとともに下方に伸び、かつ下端開口が前記潤滑油排出路に連通する滴下潤滑油回収路とが設けられており、前記ハウジング内における前記滴下潤滑油回収路の下方の部分に、前記滴下潤滑油回収路の下端開口を開放する第１の位置と同じく閉鎖する第２の位置との間で切り替えられる弁体が配され、軸受潤滑時に、重力または付勢手段の付勢力により前記弁体が前記第１位置に切り替えられて潤滑油が前記搬送エア排出路および前記滴下潤滑油回収路を通って前記潤滑油排出路内に溜まり、潤滑油排出時に、前記潤滑油排出路の排出用エア入口から送り込まれた排出用エアの圧力により前記弁体が前記第２位置に切り替えられるとともに、前記潤滑油排出路内に溜まった潤滑油が排出用エアとともに前記排出用エア出口から排出されることを特徴とする軸受潤滑油回収装置。
【請求項２】
前記潤滑油排出路が、前記滴下潤滑油回収路の下方を通る横向き部分を有しており、前記滴下潤滑油回収路の下端と前記横向き部分との間に前記弁体が上下動自在に配され、前記弁体が上昇することにより前記第２位置に切り替わるとともに下降することにより前記第１位置に切り替わるようになされ、前記ハウジングに、前記弁体が前記第１位置に切り替わったさいに前記滴下潤滑油回収路の下端開口と前記潤滑油排出路とを通じさせる連通路が形成されている請求項１の軸受潤滑油回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は軸受潤滑油回収装置に関し、たとえば立形主軸を有する工作機械の主軸装置において、固定ハウジングに対して主軸を回転自在に支持する軸受にその一方の側面側から搬送エアを用いて供給された潤滑油を回収する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばマシニングセンタなどの主軸を固定ハウジングに対して回転自在に支持する軸受は、主軸回転速度の高速化の要求からｄｎ値が高くなっており、そのため軸受の潤滑方式も、オイルエア潤滑やオイルミスト潤滑などの比較的粘度の低い潤滑油を搬送エアを用いて外部から軸受の一方の側面側に供給する方式を採用することが、グリース潤滑を採用することに比べて多くなっている。オイルエア潤滑およびオイルミスト潤滑はグリース潤滑と異なり、常に外部から新しい潤滑油が供給されるため、軸受の転動寿命はグリース潤滑のように潤滑油の寿命に左右されないことも大きなメリットの一つである。
【０００３】
しかしながら、オイルエア潤滑やオイルミスト潤滑の場合には、軸受に供給された潤滑油を排出する必要がある。
【０００４】
従来、軸受に供給された使用済みの潤滑油を排出する装置として、固定ハウジングに、上下方向に伸びる貫通状のエア流路と、一端が固定ハウジングの内面における軸受の潤滑油供給側とは反対の側面側に開口するとともに他端がエア流路内面に開口した排油路とが設けられており、エア流路の上端開口からエアを送り込み、エア流路内のエアの流れにより軸受に供給された潤滑油を排油路を通してエア流路内に吸い込み、エアの流れに同伴させてエア流路の下端開口から排出するようになされたものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、固定ハウジングの下端面にエア流路の下端開口から排出された潤滑油を受けるオイルパンが取り付けられ、潤滑油排出パイプの一端がオイルパン内に挿入されるとともに他端が潤滑油排出位置まで伸ばされ、エアの流通するエアパイプが設けられ、エアパイプの端部と排出パイプの端部とがエアおよび潤滑油の流れ方向が同一になるように結合され、エアパイプに高速エアを供給することにより、オイルパン内の潤滑油を吸引して排出するようになされたものも知られている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−９０７３９号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２００２−１８６７６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載された装置の場合、エア流路の下端開口から排出された使用済み潤滑油が下方に滴下するので、潤滑油がワーク上に付着することがある。たとえば金型の加工のように切削液を使わずに加工を行う場合には、ワーク上に潤滑油が付着すると切り粉が潤滑油によりワーク上に付着し、仕上げ加工のさいにワーク表面を傷つけるおそれがある。
【０００９】
また、特許文献２に記載された装置の場合、主軸先端部の周囲の部分にオイルパン、潤滑油排出パイプ、エアパイプなどを配置しなければならず、ワークとの干渉を避けるためにはこれらの機器の配置が極めて困難になるおそれがある。
【００１０】
この発明の目的は、上記問題を解決し、工作機械の主軸装置に適用した場合にも、使用済み潤滑油が下方に滴下してワークに付着することがなく、しかも主軸先端部の周囲に余分な回収用の機器を配置する必要のない軸受潤滑油回収装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段と発明の効果】
この発明による軸受潤滑油回収装置は、
ハウジングに対して縦軸を回転自在に支持する軸受にその一方の側面側から搬送エアを用いて供給された潤滑油を回収する装置であって、
前記ハウジングに、前記軸受の他方の側面側から前記搬送エアを排出する搬送エア排出路と、排出用エア入口および同出口を有する潤滑油排出路と、上端開口が前記搬送エア排出路に連通するとともに下方に伸び、かつ下端開口が前記潤滑油排出路に連通する滴下潤滑油回収路とが設けられており、前記ハウジング内における前記滴下潤滑油回収路の下方の部分に、前記滴下潤滑油回収路の下端開口を開放する第１の位置と同じく閉鎖する第２の位置との間で切り替えられる弁体が配され、軸受潤滑時に、重力または付勢手段の付勢力により前記弁体が前記第１位置に切り替えられて潤滑油が前記搬送エア排出路および前記滴下潤滑油回収路を通って前記潤滑油排出路内に溜まり、潤滑油排出時に、前記潤滑油排出路の排出用エア入口から送り込まれた排出用エアの圧力により前記弁体が前記第２位置に切り替えられるとともに、前記潤滑油排出路内に溜まった潤滑油が排出用エアとともに前記排出用エア出口から排出されることを特徴とするものである。
【００１２】
この発明の軸受潤滑油回収装置によれば、使用済み潤滑油は、軸受潤滑時には前記搬送エア排出路および前記滴下潤滑油回収路を通って前記潤滑油排出路内に溜められる。前記潤滑油排出路内に溜まった潤滑油は、潤滑油排出時には前記潤滑油排出路の排出用エア入口から送り込まれた排出用エアの圧力により、前記潤滑油排出路内に溜まった潤滑油が排出用エアとともに前記排出用エア出口から排出される。したがって、固定ハウジングの下方に使用済み潤滑油が滴下することが防止される。たとえば立形マシニングセンタに適用した場合、前記排出用エア出口を配管を介して潤滑油回収槽などに接続しておけば、使用済み潤滑油は自動的に潤滑油回収槽に送られ、カバーで覆われた加工室内に排出されることはなく、ワークへの付着が防止される。しかも、主軸先端部の周囲には特許文献２に記載されているような種々の機器を配置する必要がなく、ワークとの干渉のおそれがない。
【００１３】
この発明による軸受潤滑油回収装置において、前記潤滑油排出路が、前記滴下潤滑油回収路の下方を通る横向き部分を有しており、前記滴下潤滑油回収路の下端と前記横向き部分との間に前記弁体が上下動自在に配され、前記弁体が上昇することにより前記第２位置に切り替わるとともに下降することにより前記第１位置に切り替わるようになされ、前記ハウジングに、前記弁体が前記第１位置に切り替わったさいに前記滴下潤滑油回収路の下端開口と前記潤滑油排出路とを通じさせる連通路が形成されていることがある。
【００１４】
この場合、軸受潤滑時に、重力または付勢手段の付勢力により前記弁体が前記第１位置に切り替えられて潤滑油が前記搬送エア排出路および前記滴下潤滑油回収路を通って前記潤滑油排出路内に溜まり、潤滑油排出時に、前記潤滑油排出路の排出用エア入口から送り込まれた排出用エアの圧力により前記弁体が前記第２位置に切り替えられるとともに、前記潤滑油排出路内に溜まった潤滑油が排出用エアとともに前記排出用エア出口から排出されるようにする構成が、比較的簡単になる。
【００１５】
また、この発明による軸受潤滑油回収装置において、前記搬送エア排出路が、上下方向に伸びる幹部分および幹部分から分岐しかつ先端が軸受における潤滑油供給側とは反対の側面側（他方の側面側）に開口した枝部分を有しており、前記滴下潤滑油回収路の上端が前記幹部分の下端に開口していることがある。使用済み潤滑油は、搬送エア排出路内を搬送エアとともに流入し、その内周面に滴となって付着する。搬送エア排出路内の搬送エアの流速は、潤滑油の滴を重力に逆らって搬送エア排出路内を出口側に移動させるほどには速くないので、潤滑油の滴は前記幹部分の下端に最も溜まりやすくなる。そして、上述のように前記滴下潤滑油回収路の上端が前記幹部分の下端に開口していると、使用済み潤滑油は効率良く滴下潤滑油回収路を通って前記潤滑油回収路に流入する。
【００１６】
【発明の実施形態】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１７】
この実施形態は、この発明による軸受潤滑油回収装置を立形マシニングセンタに適用したものである。
【００１８】
図１は軸受潤滑時における軸受潤滑油回収装置の要部を示し、図２は潤滑油回収時における軸受潤滑油回収装置の要部を示す。
【００１９】
図１および図２において、鉛直状態の立形主軸（１）は固定ハウジング（２）内に配され、主軸軸受（３）によって固定ハウジング（２）に対して回転自在に支持されている。この例の場合、主軸軸受（３）は、スラスト方向およびラジアル方向の荷重を受けるアンギュラ玉軸受である。なお、図示は省略したが、アンギュラ玉軸受からなりかつ固定ハウジング（２）に対して主軸（１）を回転自在に支持する主軸軸受（３）は複数設けられており、上下両方向のスラスト荷重を受けうるように組み合わせて配置されている。
【００２０】
固定ハウジング（２）は、上下方向に長い円筒状の主ハウジング部材（４）と、主ハウジング部材（４）の下端に同心状に固定された穴あき円板状の下部ハウジング部材（５）とを備えている。
【００２１】
固定ハウジング（２）に、主軸軸受（３）にその一方の側面側から搬送エアを用いて潤滑油を供給する給油路（６）と、主軸軸受（３）の他方の側面側から前記搬送エアを排出する搬送エア排出路（７）と、排出エア入口および同出口（いずれも図示略）を有する潤滑油排出路（８）と、上端開口が搬送エア排出路（７）に連通するとともに下方に伸び、かつ下端開口が潤滑油排出路（８）に連通する滴下潤滑油回収路（９）とが設けられている。
【００２２】
給油路（６）は、主ハウジング部材（４）の内周寄りの部分に位置するとともに上下方向に伸び、かつ下端が最下部の主軸軸受（３）の若干上方に至る幹部分（６ａ）と、幹部分（６ａ）から分岐しかつ先端が主ハウジング部材（４）の内周面における主軸軸受（３）の一方の側面側に開口した枝部分（６ｂ）とよりなる。給油路（６）の枝部分（６ｂ）の先端は、主軸軸受（３）の外輪（３ａ）間に配置されたカラー（１１）に形成されかつ先端が主軸軸受（３）側を向いて開口したノズル状穴（１２）の基端に通じている。そして、潤滑油は、搬送エアを用いて給油路（６）内に送り込まれ、ノズル状穴（１２）を通って一方の側面側からオイルエア潤滑方式またはオイルミスト潤滑方式により主軸軸受（３）に供給されるようになっている。
【００２３】
搬送エア排出路（７）は、給油路（６）の幹部分（６ａ）の径方向外方に位置するとともに上下方向に伸び、かつ下端が最下部の主軸軸受（３）の若干下方に至る幹部分（７ａ）と、幹部分（７ａ）から分岐しかつ先端が主ハウジング部材（４）の内周面における主軸軸受（３）の他方の側面側（供給側とは反対の側面側）に開口した枝部分（７ｂ）とよりなる。
【００２４】
潤滑油排出路（８）は、固定ハウジング（２）の外周寄りの部分に位置するとともに搬出エア入口から下方に伸び、かつ下端が下部ハウジング部材（５）の下端部に至るエア導入側部分（８ａ）と、エア導入側部分（８ａ）の下端に連なって径方向内方に伸び、かつ滴下潤滑油回収路（９）の下方を通る横向き部分（８ｂ）と、横向き部分（８ｂ）の先端に連なって搬出エア出口に向かって伸びるエア排出側部分（８ｃ）とよりなる。
【００２５】
滴下潤滑油回収路（９）は次のようにして形成されている。下部ハウジング部材（５）の上面と、潤滑油排出路（８）の横向き部分（８ｂ）における長手方向の中央部との間に貫通穴（１３）が形成され、この貫通穴（１３）内にプラグ（１４）が嵌め止められている。プラグ（１４）の下端は貫通穴（１３）の下端よりも若干上方に位置している。また、プラグ（１４）にはこれを上下方向に貫通した貫通穴（１４ａ）が形成されている。そして、滴下潤滑油回収路（９）は、主ハウジング部材（４）下面と搬送エア排出路（７）の幹部分（７ａ）の下端との間に形成された上下方向に伸びる貫通穴（１５）、およびプラグ（１４）の貫通穴（１４ａ）によって構成されている。
【００２６】
固定ハウジング（２）における滴下潤滑油回収路（９）の下方で、かつプラグ（１４）の下端と横向き部分（８ｂ）との間の部分に、滴下潤滑油回収路（９）の下端開口を開放する第１の位置（図１参照）と同じく閉鎖する第２の位置（図２参照）との間で切り替えられる球状の弁体（１６）が、上下動自在に配されている。なお、前記第２位置に切り替えられた弁体（１６）は、プラグ（１４）の下端面における貫通穴（１４ａ）の周囲の部分に形成された凹球面状弁座（１４ｂ）に密着するようになっている。また、プラグ（１４）における貫通穴（１４ａ）内周面の上端部に内向きフランジ（１４ｃ）が形成され、この内向きフランジ（１４ａ）と弁体（１６）との間に圧縮コイルばね（１７）（付勢手段）が配置されている。したがって、弁体（１６）は、自身が受ける重力および圧縮コイルばね（１７）の付勢力により、通常は第１位置にある。弁体（１６）の重量および圧縮コイルばね（１７）の付勢力は、潤滑油排出時に潤滑油排出路（８）の排出用エア入口から送り込まれた排出用エアの圧力により弁体（１６）が第２位置に切り替えられるとともに、潤滑油排出路（８）内に溜まった潤滑油が排出用エアとともに前記排出用エア出口から排出されるような大きさとなされている。なお、弁体（１６）が、重力のみにより通常は第１位置に切り替えられるのであれば、圧縮コイルばね（１７）は必ずしも必要としない。
【００２７】
下部ハウジング部材（５）には、弁体（１６）が前記第２位置に切り替わったさいに滴下潤滑油回収路（９）の下端開口と潤滑油排出路（８）のエア排出側部分（８ｃ）とを通じさせる横向きの連通路（１８）が形成されている。
【００２８】
このような構成の軸受潤滑油回収装置において、軸受潤滑時には、潤滑油は、搬送エアを用いて給油路（６）に送り込まれ、ノズル状穴（１２）から主軸軸受（３）に向かって吹き付けられることにより主軸軸受（３）の潤滑が行われる。このとき、弁体（１６）は第１位置に切り替えられている。使用済み潤滑油は、搬送エアとともに搬送エア排出路（７）内に入り、搬送エア排出路（７）の内面に凝集する。そして、凝集した潤滑油は、滴下潤滑油回収路（９）および連通路（１８）を通って潤滑油排出路（８）内に溜められる。
【００２９】
潤滑油排出時には、潤滑油の供給が停止されるとともに、所定圧力に加圧された排出用エアが排出用エア入口から潤滑油排出路（８）内に送り込まれる。すると、排出用エアの圧力により、弁体（１６）が第２位置に切り替わって弁座（１４ｂ）に密着し、滴下潤滑油回収路（９）の下端開口が閉鎖される。そして、潤滑油排出路（８）内に溜まった潤滑油が排出用エアとともに排出用エア出口から排出される。したがって、固定ハウジング（２）の下方に使用済み潤滑油が滴下することが防止される。たとえば立形マシニングセンタに適用した場合、前記排出用エア出口を、配管を介して潤滑油回収槽などに接続しておけば、使用済み潤滑油は自動的に潤滑油回収槽に送られ、カバーで覆われた加工室内に排出されることはなく、ワークへの付着が防止される。しかも、主軸（１）先端部の周囲には特許文献２に記載されているような種々の機器を配置する必要がなく、ワークとの干渉のおそれがない。
【００３０】
なお、潤滑油の排出は、適当な時間毎に間隔をおいて行われるが、この間隔および潤滑油排出処理時間は、使用する潤滑油の量などを考慮して適当に決められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による軸受潤滑油回収装置を備えた主軸装置の一部分を示し、弁体が第１位置に切り替えられた状態の拡大垂直断面図である。
【図２】この発明による軸受潤滑油回収装置を備えた主軸装置の一部分を示し、弁体が第２位置に切り替えられた状態の拡大垂直断面図である。
【符号の説明】
（１）：主軸
（２）：固定ハウジング
（３）：主軸軸受
（７）：搬送エア排出路
（８）：潤滑油排出路
（８ｂ）：横向き部分
（９）：滴下潤滑油回収路
（１６）：弁体
（１８）：連通路
【図１】
2004162872.tif 000003
【図２】
2004162872.tif 000004