(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
間欠的に加圧される潤滑油を定量毎に吐出する吐出管の先端開口が、潤滑部位へ空気を送る送気管に連通する位置に配設され、吐出された潤滑油を該送気管内の気流により上記潤滑部位へ搬送供給する装置での潤滑油の上記吐出を検出する装置において、吐出管はその先端の開口に付勢力をもって当接される可動体により該開口が閉塞されていて潤滑油の吐出圧によって上記付勢力に抗して可動体を移動せしめて上記開口を開放可能とし、上記吐出管と可動体は導電性を有し、上記吐出管と可動体の両者間に所定電圧を印加し該両者間の電気的変化を検出する検出手段が配設され、上記可動体は送気管内の空間もしくはこれに連通する空間により形成される流路での気流中の位置で付勢部材から付勢力を受けており、吐出管の外周には、潤滑油が流れるのに十分な環状隙間が形成され、該環状隙間と上記流路とが連通路により連通していることを特徴とする潤滑油供給検出装置。
【請求項２】
可動体は絶縁材から成るガイド部材が取りつけられていて、該ガイド部材に形成されたガイド孔により吐出管の先端寄り部分を案内し、該ガイド孔の内周面と吐出管の外周面との間に環状隙間が形成されていることとする請求項１に記載の潤滑油供給検出装置。
【請求項３】
検出手段は、検出された電気的変化が所定値以上のときに、潤滑油の吐出が行われたと判断する判断手段が接続されていることとする請求項１に記載の潤滑油供給検出装置。
【請求項４】
連通路は、ガイド部材のガイド孔から半径方向に延び、該ガイド部材の外周面に開口して流路と連通するように形成されていることとする請求項３に記載の潤滑油供給検出装置。
【請求項５】
吐出管は、軸方向中間部の周面に支持部材が取りつけられていて、該支持部材とガイド部材とが互に軸方向に対面する半径面を有し、ガイド部材のガイド孔は該ガイド部材の上記半径面に開口して連通路が上記対面せる半径面の間で周方向に連続して形成され、上記支持部材とガイド部材には上記連通路にまたがって配置されて該連通路を封止する環状の弾性部材が嵌着せられ、吐出管の先端開口から環状隙間を通して連通路に達した潤滑油の圧力を受けた際に、弾性部材が弾性拡径変形して支持部材及びガイド部材の一方と該弾性部材との間に潤滑油の流出隙間を形成することが可能となっていることとする請求項１に記載の潤滑油供給検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は潤滑油供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械の主軸のような高速回転する部位に用いられるころがり軸受は油潤滑される。グリースは取り扱いは簡単であるが寿命の点で不適であるので、油潤滑される。この油潤滑にあっては、潤滑油は適量とされた所定量だけ供給されることが要求される。この量は微量なので、確実に軸受の軌道面へ供給することが必要である。この潤滑油を軌道面へ向け供給する手段としては、送気管の先端に設けられたノズルから噴気される空気が用いられていた。
【０００３】
上記潤滑油は所定量だけ上記送気管へ送り込まれる。この所定量は微量であるため、通常潤滑油は間欠的に送り込まれる。その結果、ノズルへの到達時にはきわめて微量かつ平均化されたものとなる。上記潤滑油は、例えばピストン等により、所定量だけ間欠的に送気管へ送り込まれるが、仮りにこれが確実になされていないと、軸受部は即、回転に支障をきたすので、潤滑油が送気管内へ送られていることを確認する必要がある。この確認の手段としては、従来、上記送気管の一部を透明管とし、ここに管外から光を投射し、その反射光をセンサで受光することにより、管内を潤滑油が通っているときと通っていないときの受光量の差にもとづいて判断するものが広く用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のごとくの透明管そして投光器及び受光センサを有する従来の装置にあっては、装置の長期使用に伴う透明管の汚れによる透明度の低下により、受光感度も低下しその信頼性が失われる。特に、透明管をビニール等のプラスチック製とすると材質自体が変質し、透明度の低下が早まってしまう。又、ガラス管を用いたとしても、強度上の問題をもたらすだけで、汚れの問題は解決されない。又、上記従来の装置では、潤滑油の吐出自体を検出できても、その吐出量（単位時間当りの流量）が判るわけでもない。さらには、上記従来装置は、その構成が複雑で高価であるばかりでなく、その調整も煩瑣である。
【０００５】
本発明はかかる点を考慮し、単純な構成のもとに、信頼性が高く、かつ吐出量をも算出可能とする潤滑油供給検出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る潤滑油供給検出装置は、間欠的に加圧される潤滑油を定量毎に吐出する吐出管の先端開口が、潤滑部位へ空気を送る送気管に連通する位置に配設され、吐出された潤滑油を該送気管内の気流により上記潤滑部位へ搬送供給する装置での潤滑油の上記吐出を検出するようになっている。
【０００７】
かかる潤滑油供給検出装置において、本発明では、吐出管はその先端の開口に付勢力をもって当接される可動体により該開口が閉塞されていて潤滑油の吐出圧によって上記付勢力に抗して可動体を移動せしめて上記開口を開放可能としている。上記吐出管と可動体は導電性を有しており、上記吐出管と可動体の両者間に所定電圧を印加し該両者間の電気的変化を検出する検出手段が配設され、上記可動体は送気管内の空間もしくはこれに連通する空間により形成される流路での気流中の位置で付勢部材から付勢力を受けており、吐出管の外周には、潤滑油が流れるのに十分な環状隙間が形成され、該環状隙間と上記流路とが連通路により連通していることを特徴としている。
【０００８】
このような構成の本発明では、吐出管から潤滑油が間欠的に吐出されるとき、その吐出圧により可動体は付勢力に抗して後退して吐出管の先端開口から離間する。したがって、この離間により吐出管と可動体とは電気的に非導通状態になる。すなわち、検出手段では間欠的な吐出に対応して間欠的に非導通状態をパルス状信号として検知できる。
【０００９】
この非導通状態の検知により、潤滑油が吐出され確実に後流の送気管を経て潤滑部位へ搬送されていると判定できる。又、一回の吐出量は、定量で予め判っているので、上記パルス状信号の単位時間当りの数を計数することにより、単位時間当りの潤滑油供給量も算出できる。さらには、設定された一回の正規の吐出量についてのパルス幅は予め計測しておけるので、パルス幅を見ることにより、正規に作動しているかどうかの確認ができる。例えば、検出されたパルス幅が正規幅よりも小さければ、どこかで潤滑油の洩れがあるかも知れず、点検対象となる。
【００１０】
本発明の潤滑油供給検出装置にあっては、可動体は絶縁材から成るガイド部材が取りつけられていて、該ガイド部材に形成されたガイド孔により吐出管の先端寄り部分を案内し、該ガイド孔の内周面と吐出管の外周面との間に環状隙間が形成されているようにすることができる。
【００１１】
本発明では、上記検出手段は、検出された電気的変化が所定値以上のときに、潤滑油の吐出が行われたと判断する判断手段が接続されていることが望ましく、こうすることにより、検出信号に信頼性をもたせることができる。
【００１２】
この場合、一つの具体的形態によれば、連通路は、ガイド部材のガイド孔から半径方向に延び、該ガイド部材の外周面に開口して流路と連通するように形成されている。
【００１３】
又、他の具体的形態によれば、吐出管は、軸方向中間部の周面に支持部材が取りつけられていて、該支持部材とガイド部材とが互に軸方向に対面する半径面を有し、ガイド部材のガイド孔は該ガイド部材の上記半径面に開口して連通路が上記対面せる半径面の間で周方向に連続して形成されている。上記支持部材とガイド部材には上記連通路にまたがって配置されて該連通路を封止する環状の弾性部材が嵌着せられ、吐出管の先端開口から環状隙間を通して連通路に達した潤滑油の圧力を受けた際に、弾性部材が弾性拡径変形して支持部材及びガイド部材の一方と該弾性部材との間に潤滑油の流出隙間を形成することが可能となっている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面の図１ないし図４にもとづき、本発明の実施形態を説明する。
【００１５】
図１は本実施形態の潤滑油供給装置の断面図である。この装置は、金属製のシリンダ体１内に円筒中空孔状の受油室２が形成されていて、該受油室２内で間欠的に往復駆動される加圧体としてのピストン体３が配されている。上記シリンダ体１の側部には、潤滑油の充填口４が形成されており、この充填口４は上記受油室２の受入孔２Ａに連通している。上記充填口４には、送油管（図示せず）が接続されていて、タンク（図示せず）から潤滑油をこの送油管そして充填口４を経て受油室２内へ充填するようになっている。
【００１６】
上記シリンダ体１内には、受油室２の前方位置に形成された駆出孔２Ｂに弁体３０が設けられている。該弁体３０は、弁本体３１と弾性部材３２を有している。
【００１７】
弁体３０の弁本体３１は、一端が開口し他端が閉じられている筒状をなし、上記開口は潤滑油を受け入れるための受入口３４となっている。この受入口３４は内部に延びていて、他端寄りで周面に複数形成された開孔３５と連通している。弁本体３１は上記開口３５が複数形成された部位に、該開口３５の径よりも大きい幅寸法の周方向に延びる溝部３６が形成されていて、ここに、既出の帯リング状の弾性部材３２が軸方向の移動規制を受ける状態で嵌められている。
【００１８】
弾性部材３２は、例えばゴム等の比較的軟らかく弾性に富んだ材料で帯状のリングをなすように作られていている。該弾性部材３２は、上記溝部３６にて、弁本体３１の周面と直接密着している。かくして、弾性部材３２は、開孔３５にて潤滑油から圧力を受けない限り、該開孔３５をその両方の側方位置で封止している。
【００１９】
上記弁本体３１には、上記弁体３０のリング状の弾性部材３２の周囲に隙間６を形成するようにして該弾性部材３２を包囲している金属製の筒状体５が取りつけられている。該筒状体５の前部は、前方に向け細くなっており、小径の吐出孔７が形成されている。そして該筒状体５の前端には、前方に長く延びた針状管をなす金属製の吐出管８が取りつけられていて、該吐出管８の孔の上記吐出孔７とが連通している。この吐出管８が取りつけられている筒状体５は、該筒状体５とシリンダ体１との間に介在する金属製の筒状の支持体９により支持されており、該支持体９には、筒状体５の細くなっている前部との間に形成された空間１０に通じる開口１１が周方向の複数箇所に形成されている。一方、上記シリンダ体１の前部には、上記開口１１に対応する周方向の複数位置に気送口１２が形成されていて、図示しない手段により該気送口１２を経て連続的に空気が上記空間１０へ圧送されている。
【００２０】
上記シリンダ体１の前部には内ねじ部１３が設けられていて、ここには、第一ジョイント１４がその一端側の外ねじ部１５Ａにて螺合されている。該第一ジョイント１４の端面は、上述の支持体９と当接してこの支持体９の軸方向位置を定めている。該第一ジョイント１４の他端側にも外ねじ部１５Ｂが形成されていて、該外ねじ部１５Ｂに第二ジョイント１６が螺合接続されている。該第二ジョイント１６には、例えば、ビニール管等の送気管としての可撓管１７が接続されていて、該可撓管１７は機械の軸受等の潤滑部位に至っている。
【００２１】
上記第一ジョイント１４と第二ジョイント１６とは協働して一つの内部空間１８を形成し、該内部空間１８内の右部では、二つの絶縁部材１９，２０の間に導電支持部材２１が保持されている。上記絶縁部材２０はその段部にて第一ジョイント１４と係合しており、そして導電支持部材２１もその段部で絶縁部材２０と係合しているために、該導電支持部材２１は、上記二つの絶縁部材１９，２０により、半径方向そして軸線方向で定位置に保持されている。さらに、該導電支持部材２１は、上記第二ジョイント１６の対応部位での内径よりも小さく、該第二ジョイント１６との間に間隙を形成している。したがって、上記導電支持部材２１は第一そして第二ジョイント１６，１７とは電気的に絶縁されている。
【００２２】
上記導電支持部材２１は中空孔２１Ａが形成されていて、該中空孔２１Ａには略円柱状の金属製の可動体２２の一部が中空孔２１Ａの内壁面と間隙を保ちながら進入している。上記可動体２２はフランジ部２２Ａを有し、該フランジ部２２Ａと上記導電支持部材２１の端面との間に付勢部材としてのコイルばね２３が配設されている。上記可動体２２の左部には、絶縁材料から成るガイド部材２４が嵌着されている。上記可動体２２はコイルばね２３の付勢力を受けて上記吐出管８の先端開口に当接し該開口を封止している。該ガイド部材２４は既出の吐出管８を案内するガイド孔２４Ａが形成されている。このガイド部材２４には、上記ガイド孔２４Ａと連通し半径外方に開口する連通孔２４Ｂが設けられている。上記ガイド孔２４Ａの内面は、軸線方向で少なくとも上記連通孔２４Ｂと吐出管８の先端開口との範囲で、吐出管８の外面との間に隙間が形成されていて、吐出管８から吐出される潤滑油がこの隙間を経て上記連通孔２４Ｂに達することができるようになっている。
【００２３】
上記第一及び第二ジョイント１４，１６内の内部空間１８における上記ガイド部材２４、可動体２２そしてコイルばね２３の周囲には、隙間が形成されていて、既述した気送口１２そして開口１１に連通する空間１０と上記可撓管１７の入口とは連通し一つの流路を形成している。
【００２４】
上記ガイド部材２４は、上記流路を右方へ流れる空気の圧力（動圧）を受けて、同方向に圧せられるが、この動圧による力に対しコイルばね２３の付勢力が若干勝るように設定されている。このガイド部材２４の左部外面は円錐状で空気抵抗を小さくする形状となっており、上記動圧が過大となって可動体２２の吐出管８に対する封止能力を低下させることのないようになっている。
【００２５】
既出のシリンダ体１と導電支持部材２１との間には、検出手段４０が電気的に接続されている。該検出手段４０は、例えば、抵抗４１と直流電源４２とを有し、これに電圧検出回路４３が接続されており、該電圧検出回路４３により上記抵抗４１における電圧の変化を検出できるようになっている。本実施形態装置では、吐出管８の先端開口が可動体２２により封止されているときには、上記シリンダ体１、支持体９、筒状体５、吐出管８、可動体２２、コイルばね２３そして導電支持部材２１が電気的に導通し、上記検出手段４０とともに閉回路を形成する。したがって、吐出管８から潤滑油が吐出されていないときには、上記導通せる閉回路のために上記電圧検出回路４３では「ＯＮ」として検出される。次に、吐出管８から潤滑油が吐出されたときには、その圧力により可動体２２は吐出管８と離間するため、上記回路は非導通状態となり、上記電圧検出回路４３では「ＯＦＦ」として検出される。したがって、潤滑油の吐出が間欠的に繰り返されると、上記「ＯＮ」と「ＯＦＦ」が繰り返しパルス状に検出される。
【００２６】
この検知手段４０には、その検知をさらに確実なものとするために、検知信号のレベルが一定以上のときに「吐出」と判断するような判断手段を設けることもできる。
【００２７】
以下、図１及び図２を参照しつつ、本実施形態装置の作動の原理を説明する。
【００２８】
図１において、気送口１２から空気が圧送されてきており、この空気は、支持体９の開口１１を経て、該支持体９と筒状体５との間の空間１０に送り込まれる。しかる後、この空気は、第一ジョイント及び第二ジョイント１４，１６内の内部空間１８を経て、可撓管１７へ至り、該可撓管１７内を流れて、図示せぬ潤滑部位へ連続的に送られる。
【００２９】
一方、充填口４からは、外部のタンクから潤滑油が上記受入孔２Ａを経て受油室２内へ充填されている。加圧体としてのピストン３は、所定時間毎に間欠的に往復駆動を受け、図１に図示の位置から図２に図示の位置まで前進し、受油室２内の潤滑油を駆出孔２Ｂから駆出して弁体３０へ送り込む。次にピストン３が図１の位置まで後退すると、上記受油室２内の圧力が低下するために、自動的に潤滑油が充填口４から吸引され、再び受油室２は潤滑油で満たされ、ピストン３の次の前進に備える。
【００３０】
ピストン３で加圧されて弁体３０に送り込まれた潤滑油は、図２に見られるように、弁本体３１の開孔３５に達して、ピストン３の前進動作に対応して間欠的に、リング状の弾性部材３２を半径外方に圧する。該弾性部材３２は上記潤滑油の圧力を受けて弾性拡径変形し溝部３６との間に隙間を形成し、この隙間を経て潤滑油は弁体３１の外へ流出する。なお、弾性部材３２は弾性拡径変形時にあっても、両端で溝部３６の両端壁段部と当接するので軸方向移動は規制される。次に、ピストン３の後退時には、圧力が低下するので、上記弾性部材３２は、その弾性復元力により原径に収縮して、上記開孔３５を再び封止する。
【００３１】
弁体３０から間欠的に流出する潤滑油は、筒状体５から延出せる吐出管８に至り、該吐出管８の先端出口から吐出される。吐出された潤滑油の圧力を受けて、可動体２２はコイルばねの付勢力に抗して右方へ移動し吐出管８の先端開口から離間する。かくして、吐出管８の先端開口から吐出された潤滑油は、ガイド部材２４のガイド孔２４Ａと吐出管８の外面との間の隙間を経て連通孔２４Ｂに至る。上記内部空間１８では、気送口１２からの空気が上記ガイド部材２４そして可動体２２の外周を経て可撓管１７に向け常時流れているので、この気流に乗って、上記連通孔２４Ｂに至った潤滑油は可撓管１７へ搬送される。
【００３２】
上記可撓管１７内では、潤滑油を搬送するための空気が連続的に潤滑部位に向け流れているので、吐出管８から該可撓管１７内へ潤滑油が間欠的に送られてきても、潤滑部位までの可撓管１７の長い路程の間に平均化され、微量の潤滑油が連続して潤滑部位に供給されることとなる。搬送の形態としては、潤滑油が搬送空気と混合されていわゆるオイルミストとされることもあるし、潤滑油が可撓管を這うようにして搬送されるいわゆるエアーオイルとされることもある。
【００３３】
かかる本実施形態装置にあっては、吐出管８から潤滑油が間欠的に吐出される毎に、可動体は吐出管８と離間する。したがって、電圧検出回路４３では、吐出時に対応して「ＯＦＦ」の信号を発する。すなわち、この「ＯＦＦ」信号を検出することにより、潤滑油の吐出を確認できる。又、ピストン３の一回のストロークによる潤滑油の駆出量が一定であり、これを容易に算出できるので、上記「ＯＦＦ」信号の単位時間当りの数を計数することによって、単位時間当りの潤滑油の潤滑部位への供給量も算出できる。
【００３４】
本発明は、図１及び図２に示した形態には限定されず、変形可能である。例えば、可動体周辺の構成を図３のごとくにすることができる。
【００３５】
図３において、可動体２２に嵌着されているガイド部材２４は、図１及び図２で示された連通孔２４Ｂを有していないこと、左端面が円錐状でなく平坦面となっていること、において図１及び図２に図示されたものと相違している。図３の例では吐出管８の中間部に支持部材たるホルダ２５が嵌着されている。該ホルダ２５の平坦な右端面と上記ガイド部材２４の左端面とが対向してその間に円周状に延びる空間２６が連通路として形成されている。この空間２６はガイド孔２４Ａ内の隙間と連通している。上記ガイド部材２４とホルダ２５には、上記空間２６の両側に位置するように同一外径面が形成されていて、この面に、既出のリング状の弾性部材３２と同様な、弾性リング２７が上記空間２６をまたぐようにして嵌められている。
【００３６】
かかる図３の実施形態にあっては、図４のごとく、吐出管８の先端開口から間欠的に吐出される潤滑油は、ガイド部材２４のガイド孔２４Ａと吐出管８の外面との間の隙間を経て空間２６に達し、この空間２６で周方向に拡がった後に上記弾性部材２７を弾性拡径変形せしめて、この弾性部材２７とガイド部材２４及びホルダ２５との間に形成される隙間を経て内部空間１８へ送り出される。本実施形態では、ガイド部材２４すなわち可動体２２に対する空気の動圧が、図１の場合に比して小さいので、ガイド部材２４をコイルばね２３との付勢力の調整を正確に行う形態としなくとも良いこと、空間２６は周方向に拡がっているので、弾性部材２７に潤滑油が分散され、周方向の特定位置で集中的に作用することもなくなり、弾性部材の疲労の防止が図れることにおいて有利である。なお、ホルダ２５は、吐出管８に固定的に取りつけられるので、空気の動圧を受ける左部形状は、上記コイルばね２３の付勢力との釣合い関係はないが、空気抵抗を減らして空気を効果的に内部空間へ導入できるように、テーパ部を形成したり、テーパ溝２５Ａを形成することが好ましい。
【００３７】
本発明において、検出装置は、図示の形態以外のものも採用可能である。例えば、図１において、電圧検出回路４３は、抵抗４１の両端に接続してもよいし、又、電圧検出回路４３に代え、電流検出回路とすることも可能である。さらには、可動体と吐出管の先端開口との距離が変動することに着目して、誘電容量の変化として検出することも、あるいは他の方法、例えば、コイルばねの圧力変動を検出することとしてもよい。
【００３８】
又、本発明において、吐出管の先端面そして可動体の対応面は、通常、鏡面状に滑らかに仕上げられることはないので、それらの面の粗度のもとで、両面間に油膜が介在しても、両面の接圧時の電気的導通を確保できるが、これをより確実とするためには、例えば、吐出間の先端面を尖端とさせたり、あるいは可動体の面に細かい凹凸を与えることにより、微少面積で強く接触せしめて油膜の存在に係りなく接触できるようにすることができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は、以上のように、潤滑油を間欠的に吐出する吐出管と、該吐出管の先端開口に当接して封止を行ない吐出圧により移動して該開口を開放する可動体との間の接触状態を電気的に検出し、変化時が吐出時であると判断できるようにしたので、確実にその検出が行われる。又変化時の長さにより吐出量も算出可能となる。そして、そのための構成はきわめて簡単であり、装置の信頼性とともにコストの低下をも図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態装置の断面図である。
【図２】図１装置の作動時を示す図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す断面図である。
【図４】図３装置の作動時を示す図である。
【符号の説明】
８  吐出管
１７  送気管（可撓管）
２２  可動体
２３  付勢部材
２４  ガイド部材
２４Ａ  ガイド孔
２４Ｂ  連通路
２５  支持部材（ホルダ）
２６  連通路（空間）
２７  弾性部材
【図１】
0003980241.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003980241.tif 000004
【図４】
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