(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向内外に同心状に配設される２つの環体の間において接触型シールで密封されてなる対向環状空間内に軸受装置を配設し、オイルエアを対向環状空間内に所要圧力で供給し、その供給したオイルエアをオイルエア排出路を介して対向環状空間外に排出して軸受装置をそのオイルエアで潤滑する軸受潤滑方法において、
前記オイルエア排出路に直接または管路を介して内圧付与機構を接続し、この内圧付与機構で、前記オイルエアの排出圧力に抗する負荷となるようにエアを外部から作用させて前記対向環状空間に内圧を付与する、ことを特徴とする軸受潤滑方法。
【請求項２】
請求項１に記載の軸受潤滑方法において、
前記内圧付与機構としてエゼクタポンプを用いる、ことを特徴とする軸受潤滑方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の軸受潤滑方法において、
前記内圧付与機構に供給するエアの供給量を制御可能として前記対向環状空間の内圧を調整可能とする、ことを特徴とする軸受潤滑方法。
【請求項４】
請求項３に記載の軸受潤滑方法において、
前記対向環状空間内の内圧をモニタしながら前記エアの供給量を調整する、ことを特徴とする軸受潤滑方法。
【請求項５】
径方向内外に同心状に配設される２つの環体の間の対向環状空間に配設される軸受装置をオイルエアで潤滑する軸受潤滑装置であって、
前記対向環状空間において軸受装置の軸方向開放側端部に配設されて当該対向環状空間を密封する接触型シールと、
前記対向環状空間内へオイルエアを所要圧力で供給するオイルエア供給要素と、
前記対向環状空間に供給されるオイルエアを外部に排出するオイルエア排出路と、
前記オイルエア排出路に直接または管路を介して接続され、前記オイルエアの排出圧力に抗する負荷となるようにエアを外部から作用させて前記対向環状空間に内圧を付与する内圧付与機構と、を具備した、ことを特徴とする軸受潤滑装置。
【請求項６】
請求項５に記載の軸受潤滑装置において、
前記内圧付与機構が、エゼクタポンプである、ことを特徴とする軸受潤滑装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の軸受潤滑装置において、
前記内圧付与機構へのエア供給量を制御するエア供給制御手段を備え、このエア供給制御手段でエアの供給量を制御して前記対向環状空間の内圧の調整を可能とした、ことを特徴とする軸受潤滑装置。
【請求項８】
請求項７に記載の軸受潤滑装置において、
前記対向環状空間の内圧を測定する内圧計測手段を具備した、ことを特徴とする軸受潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受装置をオイルエアで潤滑する軸受潤滑方法ならびに軸受潤滑装置に関する。なお、前述の軸受装置としては、例えば圧延材や食品関係の物品を搬送する搬送路の回転支持部に用いられるものが挙げられる。
【０００２】
【従来の技術】
オイルエアで潤滑する対象となる軸受装置は、径方向内外に同心状に配設される回転側と非回転側との２つの環体の間で規定される対向環状空間に介装されて、回転側環体の回転をサポートする。
【０００３】
このような軸受装置をオイルエアで潤滑するためには、非回転側環体の外部に開放されている軸方向端部にシールが配設される。これにより対向環状空間が外部に対して密封される。この密封状態の対向環状空間内にオイルエアを通過させて軸受装置を潤滑するために、非回転側環体にオイルエア供給路とオイルエア排出路とが設けられる。オイルエアはオイルエア供給路から対向環状空間内に供給され、軸受装置を潤滑した後、オイルエア排出路から外部に排出される。排出されたオイルエアは外部回収タンクに回収される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記オイルエア潤滑において、シールによる対向環状空間の密封性を高めるにはそれが回転側環体に接触する接触型とされることがある。このようにシールを接触型とした場合では密封性向上以外にさらに不要物の侵入防止の作用を効果的にするためオイルエア排出路がオリフィス等の微小形状とされて対向環状空間に内圧を大気圧より高くすることが行われる。対向環状空間に大気圧より高い内圧がかかるのは、オイルエア排出路が微小穴形状であればオイルエア供給路から供給されたオイルエアがオイルエア排出路から排出されにくくなり、これが内圧として作用するからである。
【０００５】
ところで、上記従来の内圧付与の方法では、その内圧を例えば大気圧より高く設定するにはオイルエア排出路の排出の断面積を絞り込む以外にないが、このような絞り込みはオイルエアの目詰まりを引き起こす要因となりオイルエア潤滑機能を損なうおそれがある。
【０００６】
したがって、本発明においては、オイルエア潤滑機能を損なうことなく内圧付与を可能とすることを解決すべき課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の軸受潤滑方法は、径方向内外に同心状に配設される２つの環体の間において接触型シールで密封されてなる対向環状空間内に軸受装置を配設し、オイルエアを対向環状空間内に所要圧力で供給し、その供給したオイルエアをオイルエア排出路を介して対向環状空間外に排出して軸受装置をそのオイルエアで潤滑する軸受潤滑方法において、前記オイルエア排出路に直接または管路を介して内圧付与機構を接続し、この内圧付与機構で、前記オイルエアの排出圧力に抗する負荷となるようにエアを外部から作用させて前記対向環状空間に内圧を付与する方法とすることで、オイルエア排出路の排出断面積を絞ることなく内圧付与が可能となる結果、目詰まりしてオイルエア潤滑機能を損なわせるような断面積にオイルエア排出路を設定する必要がない。
【０００８】
好ましくは、前記内圧付与機構としてエゼクタポンプを用いる。また、好ましくは、前記内圧付与機構に供給するエアの供給量を制御可能として前記対向環状空間の内圧を調整可能とする。また、好ましくは、前記対向環状空間内の内圧をモニタしながら前記エアの供給量を調整する。
本願の軸受潤滑装置は、径方向内外に同心状に配設される２つの環体の間の対向環状空間に配設される軸受装置をオイルエアで潤滑する軸受潤滑装置であって、前記対向環状空間において軸受装置の軸方向開放側端部に配設されて当該対向環状空間を密封する接触型シールと、前記対向環状空間内へオイルエアを所要圧力で供給するオイルエア供給要素と、前記対向環状空間に供給されるオイルエアを外部に排出するオイルエア排出路と、前記オイルエア排出路に直接または管路を介して接続され、前記オイルエアの排出圧力に抗する負荷となるようにエアを外部から作用させて前記対向環状空間に内圧を付与する内圧付与機構と、を具備している。
本願の軸受潤滑装置は、好ましくは、前記内圧付与機構へのエア供給量を制御するエア供給制御手段を備え、このエア供給制御手段でエアの供給量を制御して前記対向環状空間の内圧の調整を可能としている。この場合、好ましくは、前記対向環状空間の内圧を測定する内圧計測手段を具備している。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
実施の形態１を図１および図２を参照して説明する。図１は、軸受潤滑装置の構成図、図２は、内圧調整の説明のための図である。
【００１１】
図１中、１は潤滑対象である軸受装置である。この軸受装置１は、ケース２の内周に対して回転軸３を回転自在に支持するものであり、種々なタイプの転がり軸受の１つあるいは複数個を組み合わせたものとされる。なお、前述の回転軸３は、例えば物品搬送路に配設されるローラなどの両端部分とされる。
【００１２】
軸受装置１が配設されるケース２と回転軸３との間の対向環状空間４は、接触型シール５，５により密封されている。なお、接触型シール５，５は、ケース２の内周面の軸方向両端に対して回転軸３の外周面に接触状態で取り付けられている。
【００１３】
この密封された対向環状空間４内の軸受装置１は、外部であるオイルエア供給ユニット１０から供給されるオイルエアにより冷却および潤滑が行われる。このオイルエアを対向環状空間４に供給するために、ケース２の上半分の所要位置にオイルエア供給路６が設けられている。また、対向環状空間４内に供給されたオイルエアを外部に排出するために、ケース２の下半分の所要位置にオイルエア排出路７が設けられている。このオイルエア供給路６とオイルエア排出路７とに対して、下記する軸受潤滑装置（符号省略）が取り付けられている。なお、オイルエア供給ユニット１０は、オイル供給源１１と、エアを圧縮状態で供給するエア供給手段としてのエア供給源１２と、オイルとエアとを混合してオイルエアとし、これをオイルエア供給路６を介して対向環状空間４に供給するミキシングブロック１３とを備えており、このミキシングブロック１３のオイルエア吐出部は、ケース２の上半分の所要位置に設けられるオイルエア供給路６に配管４０を介して接続されている。
【００１４】
上記構成において、オイルエア供給ユニット１０のオイル供給源１１から導入されるオイルとエア供給源１２から導入される圧縮状態のエア（エア圧力は例えば０．３〜０．５ＭＰａ）とがミキシングブロック１３で混合されてオイルエアとされる。このオイルエアは、配管４０およびオイルエア供給路６を介して軸受装置１が配設される対向環状空間４内に例えば圧力０．０５〜０．２ＭＰａで供給される。こうしてオイルエアにより、軸受装置１が冷却および潤滑される。
【００１５】
本実施の形態の軸受潤滑装置は、前記オイルエア供給要素としてのオイルエア供給ユニット１０以外にオイルエア排出要素としてのエゼクタポンプ２０と、回収タンク３０とを備える。エゼクタポンプ２０は、エア供給口２１、オイルエア供給口２２およびオイルエア排出口２３を有しており、このエア供給口２１には配管４１が、オイルエア供給口２２には配管４２がそれぞれ接続されている。
【００１６】
そして、本実施の形態では、このエゼクタポンプ２０は、オイルエア排出路７から排出されるオイルエアに対し、エア供給源１２から供給される圧縮状態のエアを衝突させてエア乱流を発生させ、その乱流をオイルエアの排出圧力に抗する負荷として作用させることで対向環状空間に内圧を付与する内圧付与機構として機能するものである。
【００１７】
実施の形態１では、さらに、その内圧を調整可能とするために、配管４１に、エア流量制御手段としての手動弁４３が配備され、さらに、この内圧調整を正確かつ容易に行えるようにするために、配管４２に、内圧計測手段としての圧力計４４が配備されている。エア流量制御手段としては、手動弁４３に限定されず、エア流量を制御できれば電磁弁とかその他なんでも構わない。内圧調整に際しては、エゼクタポンプ２０のエア供給口２１に供給されるエアの流量ＱA0を手動弁４３で制御して流量ＱAとすることで圧縮エアの乱流発生量を制御する。これによって、オイルエア排出路７からのオイルエアの排出を制御して対向環状空間４内の内圧が調整される。
【００１８】
対向環状空間４の内圧は、圧力計４４で監視される。この場合、内圧監視手段は圧力計に限定されるものではなく、要するに、内圧を監視できれば圧力センサと、その圧力センサ出力を画像表示する装置でも構わない。
【００１９】
なお、エゼクタポンプ２０のオイルエア排出口２３から排出されたオイルエアは、エアとオイルとを分離するフィルタ４５で分離され、分離されたオイルは回収タンク３０に回収される。
【００２０】
以上のように、実施の形態１によれば、作業者は、エゼクタポンプ２０により内圧付与が可能であり、かつ、手動弁４３の調整で内圧調整が可能であり、この際、圧力計４４を見ながら手動弁４３を調整することで、対向環状空間４の内圧をモニタしつつ調整することができる。
【００２１】
この内圧付与について図２を参照して説明する。図２において横軸は手動弁４３で調整されたエア流量ＱA（単位：ＮＬ／Ｍｉｎ）を、また、縦軸は内圧Ｐ（単位：ｋｇｆ／ｃｍ2）を示している。またＱB（単位：ＮＬ／Ｍｉｎ）はフィルタ４５から排出されて回収されるエア流量を示している。ここで回収エア流量がＱB＝４０ＮＬ／Ｍｉｎと、ＱB＝２５ＮＬ／Ｍｉｎとあるのは、軸受内部構造のばらつきによるもので代表的に２つ示されている。回収エア流量にばらつきがあっても供給エア流量の制御で同一の内圧に調整することができる。
【００２２】
（実施の形態２）
実施の形態２について図３を参照して説明する。この実施の形態２では、オイルエア供給ユニット１０を除いて、図１の軸受潤滑装置部分Ａ０を複数、この例では２つの軸受潤滑装置部分Ａ１，Ａ２を有している。なお、図３において図１と対応する部分には符号的に同一算用数字とし、軸受潤滑装置部分Ａ１には添字ａが、軸受潤滑装置部分Ａ２には添字ｂが付されている。そして、各軸受潤滑装置Ａ１，Ａ２それぞれはオイルエア供給ユニット１０から共通にオイルエアとエアとが供給されるようになっている。
【００２３】
実施の形態２ではオイルエア供給ユニット１０からオイルエア供給のため配管４０は主配管４０とされ、その主配管４０が分岐されて分岐配管４０ａ，４０ｂとなってケース１ａ，１ｂそれぞれのオイルエア供給路に接続され、オイルエア供給ユニット１０からエア供給のため配管４１は主配管４１とされ、その主配管４１が分岐されて分岐配管４１ａ，４１ｂとなってエゼクタポンプ２０ａ，２０ｂそれぞれのエア供給口２１ａ，２１ｂに接続されている。この分岐配管４１ａ，４１ｂそれぞれに手動弁４３ａ，４３ｂが配設されている。ＱA0は手動弁４３ａ，４３ｂで流量制御前のエア流量、ＱA1，ＱA2は手動弁４３ａ，４３ｂで流量制御後のエア流量をそれぞれ示している。また、ケース１ａ，１ｂそれぞれのオイルエア排出路からの配管４２ａ，４２ｂそれぞれに圧力計４４ａ，４４ｂが配設されている。なお、回転軸３ａ，３ｂは別々の回転軸であっても同一の回転軸であっても構わない。軸受装置１ａ，１ｂはそれぞれの対応する回転軸３ａ，３ｂを支持し、この軸受装置１ａ，１ｂはそれぞれ軸受潤滑装置部分Ａ１，Ａ２それぞれのオイルエアで潤滑される。
【００２４】
上記構成においては、軸受潤滑装置部分Ａ１，Ａ２それぞれのエゼクタポンプ２０ａ，２０ｂそれぞれで内圧付与が可能であり、また、エゼクタポンプ２０ａのエア供給口２１ａに供給されるエアの流量を手動弁４３ａにより調整することでその内圧の調整が可能である。この場合、これら軸受潤滑装置部分Ａ１，Ａ２それぞれの手動弁４３ａ，４３ｂでのエア流量ＱA1，ＱA2による軸受潤滑装置部分Ａ１，Ａ２それぞれにおける内圧調整については図２と同様であるのでその説明を省略する。
【００２５】
（他の実施の形態）
上記実施形態では、軸受装置１の軸方向両側にシール５，５が設けられているが、図４で示すように、回転軸５３の両端部をケース５２に設けた軸受装置１で支持し、ケース５２の一方の側の空間５４を密閉空間とし、他方の側にのみシール５が設けられるような実施形態とすることも可能である。
【００２６】
上記実施形態では、ケース２に回転軸３を回転自在に支持させる軸受装置１を潤滑する形態を例示したが、外側の環体２を内側の環体３に回転自在に支持させる軸受装置１を潤滑する形態とすることができる。その場合、非回転側環体に対してオイルエア供給路を設けるのが好ましい。このような実施形態の具体例を図５に示す。ケース６２，６３に固定された固定軸６４に軸受装置６１，６１を介して回転可能にローラ６９が配設され、ローラ６９の両端には、ローラ６９と固定軸６４の間の環状空間を密閉するシール６５，６５が配設されている。また、ケース６３および固定軸６４の内部にはオイルエア供給路６６が、ケース６３および固定軸６４の内部にはオイルエア排出路６７が形成されている。上述の実施形態と同じく、オイルエア供給路６６から供給されたオイルエアは、環状空間７１、軸受装置６１，６１、空間７４，７４を経てオイルエア排出路６７から排出される。なお、本実施形態は、ローラ６９を用いて物品を搬送する搬送装置などに用いられる。
【００２７】
なお、上述の実施の形態ではエゼクタポンプ２０は配管４２を介してオイルエア排出路７に接続されているが、これに限定されものではなく、エゼクタポンプ２０の供給口２２側を突出させ、この突出部分をオイルエア排出路７に、直接、接続させても構わない。この場合、圧力計４４のような圧力計測手段は、そのエゼクタポンプ２０に内蔵させても構わない。また、手動弁４３は配管４１に配設されているが、これに限定されるものではなく、エゼクタポンプ２０内に弁を設け、これを外部より操作可能としても構わない。また、エアの流量制御を手動弁４３で手動でしているが、これに限定されるものではなく、電磁弁とし、これをマイクロコンピュータ等で外部制御可能としても構わない。また、作業者のモニタに頼って内圧を調整するのに限定されるものではなく、マイクロコンピュータに調整されるべき内圧（調整内圧）を記憶し、内圧の実測値が調整内圧に一致するようエア流量を自動調整し、これによって内圧調整を行うようにしても構わない。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の内圧調整方法によれば、オイルエア排出路の排出断面積を絞らずに内圧の付与が可能となる。また、オイルエア排出路の断面積が絞られていないのでそれが目詰まりせず、したがって、内圧の付与に際してオイルエア潤滑機能が損なわれることがない。この場合、内圧付与のためのエア流量を調整可能とすることで内圧調整が可能であり、またその内圧をモニタしながらエア流量を制御することで内圧調整を容易かつ正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の軸受潤滑装置の構成図
【図２】図１の軸受潤滑装置における内圧付与の説明のための図
【図３】本発明の実施形態２の軸受潤滑装置の構成図
【図４】本発明の実施形態３の軸受潤滑装置の構成図
【図５】本発明の実施形態４の軸受潤滑装置の構成図
【符号の説明】
１      軸受装置
２      ケース
３      回転軸
４      対向環状空間
５      接触型シール
６      ケース１のオイルエア供給路
７      ケース１のオイルエア排出路
１０      オイルエア供給ユニット
２０      エゼクタポンプ
３０      回収タンク
４３      手動弁
４４      圧力計
【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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