(57)【要約】【課題】簡易な構造で潤滑油の漏れを抑えることのできる潤滑装置を提供する。【解決手段】ボールネジ５ａ及びボールネジナットを有する駆動手段を備え、ボールネジ軸５の１端に摺動部へ潤滑油を供給するポンプ７を設け、摺動部へ供給した潤滑油を回収して再び供給する循環経路を設けた。ポンプ７は、ボールネジ５ａに外嵌してボールネジ５ａに歯合するシリンダ１４とシリンダ１４のボールネジ軸５方向の移動を減速操作する減速装置１３と、シリンダ１４内のボールネジ軸５に設けたピストン体１１とから成り、ボールネジ５ａの回転運動を前記シリンダ１４の直線運動に変換してシリンダ１４とピストン体１１との相対運動で潤滑油を供給する。【選択図】　図２
2004108523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータとボールネジ及びボールネジナットを有する駆動手段により摺動動作する移動体を備えた機械の前記ボールネジの一端を含むボールネジ軸上に、前記ボールネジの回転運動を駆動源として潤滑油を前記移動体の摺動部位へ供給するポンプを設けると共に、前記摺動部位へ供給した潤滑油を回収して再び前記摺動部位の潤滑に供する循環経路を備えたことを特徴とする潤滑装置。
【請求項２】
ポンプは、ボールネジ軸に外嵌するシリンダと、該シリンダのボールネジ軸方向の移動を減速操作する減速装置と、シリンダ内に位置するボールネジ軸周囲に設けたピストン体とを有すると共に、前記シリンダは、ボールネジに歯合するナット部と、シリンダ内で前記ピストン体の相対移動を可能とし、潤滑油のタンクと接続されるシリンダ空間とを備え、
前記ボールネジの回転運動により前記シリンダを直線運動させ、前記ピストン体を前記シリンダ空間内でシリンダに対して相対運動させて潤滑油の供給操作をする請求項１記載の潤滑装置。
【請求項３】
移動体の潤滑油吐出部位に潤滑油を吸着する吸着部材を設けて成る請求項１又は２記載の潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールネジ及びボールネジナットを有する駆動手段により摺動する移動体を有する機械の摺動部位へ潤滑油を供給する潤滑装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械では、例えばベッドのような支持体の上に摺動または転動体を介して移動するテーブル或いはコラムのような移動体が設けられ、これらの相対運動を伴う部分には、その動作を円滑にするために潤滑油が供給されている。従来のこのような潤滑油装置は、供給するだけの一方向経路しかない単純な構成のものが主流であった。
この場合、潤滑に供した潤滑油はトイ、オイルパン等を介した後タンク等に集められて廃油にされるため、潤滑油の使用量が多く無駄が多いし、供された潤滑油により機械自体も不必要に汚れていた。また、工作機械にあっては加工時に切削液を用いることが多いが、この切削液に潤滑油が混入してしまっていた。切削液に潤滑油が混入すると、切削液の寿命を著しく短くしてしまうため、切削液の費用の増大、又は切削液から潤滑油を取り除く設備の追加などコストの増大を引き起こしていた。
そのため、回収経路を設けて潤滑油を循環させる循環型（例えば、特許文献１参照）のものが利用されてきている。
【０００３】
【特許文献１】
実公昭６２−１１５５０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、回収経路を設けた循環型のものであっても、供給した潤滑油の一部は、例えば軸受部の両端あるいはその周囲のわずかな隙間等から漏れて流れ出てしまい、同様に汚れた油としてトイ、オイルパンを用いてタンク等に集められて廃油にされていた。このように、依然潤滑油の漏れは発生し、機械自体も不必要に汚されていた。また、工作機械にあっては切削液へ混入してしまっていた。
そのため、タイマを設けて潤滑油を供給するポンプの駆動及び動作時間を任意に設定して、工作機械の動作時間に応じた時間間隔で動作するよう制御したりして極力無駄な潤滑油を供給しないように工夫が成されたものもあったが、依然潤滑油の漏れは発生していたし、潤滑装置の構造も複雑なものとなっていた。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、簡易な構造で潤滑油の漏れを抑えることのできる潤滑装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、モータとボールネジ及びボールネジナットを有する駆動手段により摺動動作する移動体を備えた機械の前記ボールネジの一端を含むボールネジ軸上に、前記ボールネジの回転運動を駆動源として潤滑油を前記移動体の摺動部位へ供給するポンプを設けると共に、前記摺動部位へ供給した潤滑油を回収して再び前記摺動部位の潤滑に供する循環経路を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、ポンプは、ボールネジ軸に外嵌するシリンダと、該シリンダのボールネジ軸方向の移動を減速操作する減速装置と、シリンダ内に位置するボールネジ軸周囲に設けたピストン体とを有すると共に、前記シリンダは、ボールネジに歯合するナット部と、シリンダ内で前記ピストン体の相対移動を可能とし、潤滑油のタンクと接続されるシリンダ空間とを備え、前記ボールネジの回転運動により前記シリンダを直線運動させ、前記ピストン体を前記シリンダ空間内でシリンダに対して相対運動させて潤滑油の供給操作をすることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、移動体の潤滑油吐出部位に潤滑油を吸着する吸着部材を設けて成ることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る潤滑装置を備えた工作機械の摺動部の一例を示す概略図であり、１は移動体等を支持するベッド、２はガイドレール、３はベッド上を摺動する移動体、４は移動体３の駆動源であるモータ、５はボールネジ５ａを形成したボールネジ軸、６は回転継手装置、７は潤滑油を供給するポンプであり、ボールネジ軸５と２本のガイドレールはボールネジ軸５を中央に配置して平行に配設されている。
【００１０】
移動体３は、下部略中央にボールネジ５ａに外嵌してボールネジ５ａに歯合するボールネジナット９を有し、ガイドレール２に合わせた底部４隅にはガイドレール２を把持し、ガイドレール２上を任意に摺動可能なガイドスライダ１０が設けられている。そして、ボールネジ軸５は一端がモータ４に連結され、モータ４によりボールネジ５ａが回転することでボールネジナット９は直線移動し、移動体３はベッド１上を摺動する。その際、ガイドスライダ１０もガイドレール２上を摺動する。
【００１１】
図２はポンプ７及び回転継手装置６の断面説明図であり、ポンプ７は、ボールネジ軸５に隣接して設けた減速装置１３と、ボールネジ５ａに外嵌してボールネジ５ａに歯合する筒状のシリンダ１４と、ボールネジ軸５上に形成したピストン体１１とから構成されている。
減速装置１３は、ボールネジ軸５の１端にボールネジ軸５と同一回転軸を有するようボールネジ軸５に固着された第１歯車１２と、ボールネジ軸５に平行な軸１３ｃ上に２段に形成された大径の第２歯車１３ａと小径の第３歯車１３ｂから成り、軸１３ｃの一端は突出されてベッド上に設けられた固定手段１５に軸着して固定されている。そして、第２歯車１３ａは第１歯車１２に歯合し、第３歯車１３ｂはシリンダ１４に設けられた第４歯車１４ａに歯合している。
【００１２】
シリンダ１４は、円筒状に形成され、その一端外周に第４歯車１４ａがシリンダ１４と同一回転軸としてフランジ状に形成され、内部にボールネジ歯合部１４ｂと円筒形状に拡径されたシリンダ空間１７が形成されている。
そして、ボールネジ軸５のシリンダ空間１７に対応するボールネジ軸５のボールネジ５ａ端部には、フランジ状に周囲に突出形成したピストン体１１が形成されている。このピストン体１１は、シリンダ空間１７と同一径で形成され、シリンダ１４内でピストンとして作用するよう形成されている。尚、シリンダ１４は、ボールネジ５ａに歯合しているため、シリンダ１４を単体で回わせばボールネジ５ａの周りを回転しながら軸方向へ移動する。
【００１３】
一方、シリンダ空間１７内に位置するピストン体１１近傍のボールネジ軸５には、シリンダ空間１７へ潤滑油を供給するポンプ側供給孔１９ａと、移動空間１７から潤滑油を排出するポンプ側排出孔２０ａが設けられ、ピストン体１１で分断された一方のシリンダ空間１７に潤滑油充填空間１７ａを形成している。この２つの孔１９ａ，２０ａは、ボールネジ軸５端部の回転継手装置６内に相当する位置に形成された継手側供給孔１９ｂ及び継手側排出孔２０ｂに連通孔１９，２０を介して連結されている。
そして、回転継手装置６には、ボールネジ軸５に形成された継手側供給孔１９ｂ、継手側排出孔２０ｂに対応するリング状の潤滑油流路２１，２２が形成されている。この潤滑油流路２１，２２は、夫々回転継手装置の外部に形成された潤滑油配管（図示せず）に連結されて、潤滑油流路２１，２２及び連通孔１９，２０を介して旋回するボールネジ軸上のポンプへ潤滑油を供給すると共に排出させて、潤滑油を各摺動部へ供給すると共に循環させている。
尚、図２中のＸ、Ｙは回転方向と、その回転と合わせて移動するシリンダ１４の運動方向を示し、２３はボールネジ軸５の一端を軸支する転がり軸受を備えた固定手段である。
【００１４】
図３は図１の潤滑装置の潤滑油回路を示し、２４は潤滑油の逆流を防止する逆止弁、２５は潤滑油を貯蔵するタンク、２６は汚れを取り除くためのフィルタ、そして２７は各摺動部に潤滑油を供給する潤滑油の流路を示している。図に示すように、流路２７は、ポンプ７から出た潤滑油をボールネジナット９及び４つのガイドスライダ１０に並列に供給して循環するように形成され、タンク２５は潤滑油を循環させるためと供給作用時及び吸引作用時における反対側からの流路を形成する配管内の潤滑油の抵抗を無くすために設けられ、軸受部を通り抜けた戻り側の配管途中に設けられている。
【００１５】
以下、上記構成の潤滑油供給ポンプ及び潤滑装置の作用を説明する。モータ４によりボールネジ５ａが回転すると、シリンダ１４は減速装置１３によってボールネジ５ａより遅い速度でボールネジ５ａと同一方向へ回転する。この回転差によって、シリンダ１４はボールネジ５ａの回転によるボールネジナット９の移動距離に比べて小さな距離の直線移動を行う。そのため、ボールネジ５ａが移動体３のような長い移動ストロークを生じても、シリンダ１４は短いストロークで移動し、ピストン体１１を内部に配置したシリンダ１４は良好に直線運動することができる。
そして、ボールネジ５ａの回転が正転、逆転と変化すると、シリンダ１４はピストン体１１に対して軸方向に往復運動を行い、シリンダ空間１７内の潤滑油充填空間１７ａの容積が周期的に変化し、潤滑油を循環操作する。
【００１６】
詳しく説明すると、まずボールネジ５ａが正転（例えば図２に示すＸ方向に回転）すると、シリンダ１４は図示右方向へ移動する。すると、ピストン体１１はシリンダ１４に対して相対的に左に移動して潤滑油充填空間１７ａが拡大して、流路２７に設けた逆止弁２４の作用でタンク２５からポンプ側供給孔１９ａを介して潤滑油がシリンダ１４内に供給される。
次にボールネジ５ａが逆転（例えば図２に示すＹ方向に回転）すると、シリンダ１４は図示左方向へ移動する。すると、上記正転とは逆に潤滑油充填空間１７ａが収縮し、逆止弁２４の作用でタンク２５方向へ流れ出ることはなく、ポンプ側排出孔２０ａを介してもう一方の流路へシリンダ１４内の潤滑油が放出される。
こうして、ポンプ７は潤滑油の循環ポンプとして作用し、潤滑油を一方向に流して流路を循環させ、摺動部へ供給すると共に回収して再度供給する操作をする。
【００１７】
このように、一度送り出した潤滑油が回収されるので、垂れ流して排出されるといった無駄を防止でき、フィルタを介在させれば汚れを取り除き再利用が可能となり、潤滑油を効率良く活用することができる。
また、潤滑油を供給するポンプの駆動力を、移動体を摺動させるボールネジの回転より得るので、別途ポンプ駆動源が必要ないし、ボールネジの一部を潤滑油を供給するポンプのピストンとして使用するので、ポンプの部材を削減でき、装置を簡略にできる。
また、移動体が摺動動作しているときのみポンプが動作して潤滑油を供給するので、タイマ等を別途設けることなく、必要なときに軸受部等の摺動部へ潤滑油を供給でき、余分な潤滑油を供給することがないし、循環に必要な駆動力を機械上の構造体の移動動作から得るので、従来の潤滑装置のみを駆動した電気エネルギーを削減することも可能となる。
【００１８】
図４は図１のガイドスライダ１０の構成を示し、（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。図示するように、ガイドスライダ１０のガイドレール２係合部に潤滑油吸着部材２８が組み込まれ、図４（ｂ）に示すようにガイドスライダ１０の潤滑油吐出口２９に合わせてガイドスライダ１０の前後端部に設けられ、潤滑油は潤滑油吸着部材２８を介して摺動面に供給される。この潤滑油吸着部材２８は、例えばフェルトを使用すると良い。
また、３０は潤滑油吐出口２９へ潤滑油を送り出す潤滑油溜りであり、双方の潤滑油溜り３０，３０は内部流路１０ａを介して連結されると共に、夫々外部の流路２７に接続されている。
このように、摺動部の潤滑油供給口に潤滑油吸着部材を配置することで、摺動部位の潤滑油を吸着するので外部への潤滑油の漏れを抑制でき、無駄なく循環させることができる。そのため、潤滑油による機械の汚れも最小限に抑えることができる。
【００１９】
尚、上記実施形態はボールネジナット、ガイドスライダの摺動部を潤滑する潤滑装置について説明したが、摺動部は他の形態、例えばボール又はニードル或いはローラーの転がり軸受部を介した摺動部に対しても、ボールネジの回転運動を駆動源とするポンプを設けることで容易に適用できる。
また、ガイドスライダ１０の構造は、図５に示すように、上記図４に示す構造に加えて潤滑油吸着部材２８の外側に、ゴム等の樹脂で成型されたシール３１を設けても良く、これにより潤滑油の漏れの更なる防止効果が図られる他、フェルト等で形成した潤滑油吸着部材２８への切り粉の付着も抑制できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１の発明によれば、潤滑油を供給するポンプの駆動力を移動体を摺動させるボールネジの回転より得ることから、ポンプ駆動源やタイマ等を別途設けることなく簡易な構造で軸受部等の摺動部へ潤滑油を必要なときに供給することができる。
また、移動体が摺動動作しているときのみポンプが作動して潤滑油を供給するので、余分な潤滑油を供給することがないし、循環に必要な駆動力を機械上の構造体の移動動作から得ることで、従来の潤滑装置のみを駆動した電気エネルギーを削減することも可能となる。
【００２１】
請求項２の発明によれば、請求項１の効果に加えて、ボールネジの一部を潤滑油を供給するポンプのピストンとして使用するので、ポンプの部材を削減できるし、簡易な構成とすることができる。
請求項３の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、摺動部位の潤滑油を吸着するので外部への潤滑油の漏れを抑制でき、無駄なく循環させることができる。その結果、漏れ出た潤滑油による機械の汚れも最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る潤滑装置を備えた工作機械の摺動部の一例を示す概略図である。
【図２】図１のポンプ及び回転継手装置の断面説明図である。
【図３】図１の潤滑油回路図である。
【図４】図１のガイドスライダの断面図を示し、（ａ）はＡ−Ａ線断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図１のガイドスライダ断面図の他の例を示し、（ａ）はＡ−Ａ線断面図、（ｂ）はＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
１・・ベッド、２・・ガイドレール、３・・移動体、４・・モータ、５・・ボールネジ軸、５ａ・・ボールネジ、６・・回転継手装置、７・・ポンプ、９・・ボールネジナット、１０・・ガイドスライダ、１３・・減速装置、１４・・シリンダ、１６・・ピストン体、２５・・タンク、２７・・流路、２８・・潤滑油吸着部材、２９・・潤滑油吐出口、３１・・シール。
【図１】
2004108523.tif 000003
【図２】
2004108523.tif 000004
【図３】
2004108523.tif 000005
【図４】
2004108523.tif 000006
【図５】
2004108523.tif 000007