(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベンチュリノズルを備え、ポンプより供給される潤滑油を上記ベンチュリノズルにより霧化して所定の被潤滑部に送油する噴霧潤滑装置において、
一端が上記ベンチュリノズルに接続され、他端が外気に連通する開放端とされた第１配管と、同第１配管内に上記ポンプからの潤滑油を供給する第２配管とを有し、上記ベンチュリノズルに生ずる負圧により、上記第１配管内には上記開放端から空気が吸引され、上記第２配管から上記第１配管内に供給された潤滑油の油面が、上記吸引された空気流により均されて上記ベンチュリノズルに導入されることを特徴とする噴霧潤滑装置。
【請求項２】
ベンチュリノズルを備え、ポンプより供給される潤滑油を上記ベンチュリノズルにより霧化して所定の被潤滑部に送油する噴霧潤滑装置において、
一端が上記ベンチュリノズルに接続され、他端が所定の空気供給回路に接続された第１配管と、同第１配管内に上記ポンプからの潤滑油を供給する第２配管とを有し、上記第２配管から上記第１配管内に供給された潤滑油の油面が、上記空気供給回路から供給される空気流に均されて上記ベンチュリノズルに導入されることを特徴とする噴霧潤滑装置。
【請求項３】
上記ポンプは間欠吐出型の定量ポンプからなり、同定量ポンプから断続的に供給される潤滑油の油面が、上記空気流により均されて上記ベンチュリノズルに導入されることを特徴とする請求項１または２に記載の噴霧潤滑装置。
【請求項４】
上記第１配管の一端は、上記ベンチュリノズルの吐出ノズルに直接的に接続されていることを特徴とする請求項１，２または３に記載の噴霧潤滑装置。
【請求項５】
上記第１配管の一端は、上記ベンチュリノズルの滴下ドームに接続されていることを特徴とする請求項１，２または３に記載の噴霧潤滑装置。
【請求項６】
上記第１配管の一端は、そこから吐出される潤滑油が上記滴下ドームの内壁面を伝わって流下するように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の噴霧潤滑装置。
【請求項７】
上記第１配管と上記第２配管の少なくとも一方には加熱手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の噴霧潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は潤滑油を霧化（マイクロフォグ化）させて軸受や歯車などの被潤滑部に供給する噴霧潤滑装置に関し、さらに詳しく言えば、ほぼ一定濃度のミストを連続して被潤滑部に供給する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
噴霧潤滑装置（ミスト潤滑装置とも言う）では、基本的にベンチュリノズルを用いて潤滑油を霧化するようにしている。ベンチュリノズルに潤滑油を供給するにあたって、古くはエアーの圧力によってタンクから潤滑油を押し出してベンチュリノズルに滴下するようにしていたが、このエアー圧力方式では、給油量を高精度に制御することが困難であった。
【０００３】
定量ポンプによれば、給油量を高精度（例えば、１／１００ｃｍ３単位）に制御することができる。そこで、実公昭６２−１５５９１号公報などにおいては、定量ポンプによってタンク内の潤滑油を一定量ずつ、ベンチュリノズルに供給して霧化させるようにしている。
【０００４】
この場合、ベンチュリノズル固有の問題として、粒子の小さな油霧と粒子の大きな油霧とが生成される。そこで、ベンチュリノズルの下部にディフィージョンプラグ（これについては、例えば特公昭４６−２４０８４号公報参照）を設け、このディフィージョンプラグに油霧を吹き付けることにより、粒子の大きな油霧はタンクの一種であるボール内に落下させて回収し、粒径の小さな油霧を圧力空気に乗せマニホールド配管を介して被潤滑部まで搬送するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これによれば、粒子の大きな油霧は除去できるものの、圧力空気に含まれる油霧の濃度にばらつきが生ずる。これは、定量ポンプの間欠給油に起因している。
【０００６】
すなわち、ミクロ的に観察すると、ベンチュリノズルに潤滑油が滴下された瞬間は油霧が生成されるが、次の潤滑油滴下までの間は油霧が生成されないことになる。ちなみに、多くの工作機械においては、１分間に４回程度の間隔で、１回につき約０．０５ｃｍ３の潤滑油を定量ポンプで一気にベンチュリノズルに供給するようにしている。
【０００７】
したがって、図４に示されているように、被潤滑部に至るマニホールド配管Ｍ内では、時系列的に油霧の高濃度な部分と低濃度な部分とが生ずることになり、ミスト量が安定しない。この油霧の濃度差を少なくするには、容積の大きなバッファ的な油霧貯留室を用意し、そこにベンチュリノズルからの油霧を一旦貯留すればよいことは分かっている。
【０００８】
しかしながら、スペース的な面で大型の設備機械（工作機械）などでは対応できるにしても、小型の設備機械において大容積の油霧貯留室を設けることは種々の設計上の制約から無理が生ずる場合がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、大容積の油霧貯留室などを必要とすることなく、ほぼ濃度の一定した油霧を安定して連続供給できる噴霧潤滑装置を提供することにある。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、ベンチュリノズルを備え、ポンプより供給される潤滑油を上記ベンチュリノズルにより霧化して所定の被潤滑部に送油する噴霧潤滑装置において、一端が上記ベンチュリノズルに接続され、他端が外気に連通する開放端とされた第１配管と、同第１配管内に上記ポンプからの潤滑油を供給する第２配管とを有し、上記ベンチュリノズルに生ずる負圧により、上記第１配管内には上記開放端から空気が吸引され、上記第２配管から上記第１配管内に供給された潤滑油の油面が、上記吸引された空気流により均されて上記ベンチュリノズルに導入されることを特徴としている。
【００１１】
別の態様として、上記第１配管を所定の空気供給回路に接続し、上記第２配管から上記第１配管内に供給された潤滑油の油面が、上記空気供給回路から供給される空気流に均されて上記ベンチュリノズルに導入されるようにしてもよく、これも本発明の特徴の一つである。
【００１２】
本発明によれば、ベンチュリノズルへの給油ポンプが間欠吐出型の定量ポンプであっても、濃度差がほとんどないミストが得られる。すなわち、往復動ポンプで間欠的に作動するポンプの場合、通常であると、１回の給油動作で一定量の潤滑油が一気にベンチュリノズルに送られることになるが、本発明によると、第１配管内に空気流が生じているため、定量ポンプより吐出された一定量の潤滑油は、空気流によってその油面がほぼ均一になるように均される（油面の均一化が助長される）。したがって、ベンチュリノズルには、ほぼ一定量の潤滑油が途切れることなく連続的に供給され、これにより濃度差がほとんどないミストが得られる。
【００１３】
噴霧潤滑装置に用いられているベンチュリノズルは、通常、下部に吐出ノズルを有する滴下ドーム（サイトドーム）と、スロート部を有するベンチュリ本体とを備えているが、本発明において、上記第１配管の一端は吐出ノズルに直接的に接続されてよく、特に滴下ドームを必要としない。この点も本発明の特徴の一つである。
【００１４】
もっとも、本発明は滴下ドームを積極的に排除するものではなく、上記第１配管の一端は、滴下ドームに接続されていてもよい。その場合、上記第１配管の一端を、そこから吐出される潤滑油が上記滴下ドームの内壁面を伝わって流下するように配置することが好ましい。
【００１５】
また、上記第１配管と上記第２配管の少なくとも一方に加熱手段を設けることが好ましい。すなわち、潤滑油を加温することにより、その粘性が低くなるためベンチュリノズルで霧化されるとき微粒子になりやすく、また、単位体積・単位時間当たりのミスト中の油量も多くすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１には本発明の第１実施例に係る噴霧潤滑装置の霧化器部分が模式的に示されている。
【００１７】
この第１実施例の噴霧潤滑装置は、霧化器としてのベンチュリノズル１を備えている。このベンチュリノズル１は、同軸的に配置された吐出ノズル２とベンチュリ本体３とを含み、吐出ノズル２はベンチュリ本体３内のスロート部に向けて突出されている。吐出ノズル２とベンチュリ本体３との間には、図示しない空気供給手段から圧縮空気が送り込まれるポート４が設けられている。
【００１８】
ベンチュリノズル１には、同ベンチュリノズル１に潤滑油Ｌを供給する第１配管５が接続されている。この実施例において、第１配管５はほぼ水平に配置されており、その一端５１は直角に折り曲げられて吐出ノズル２に直接的に接続されている。この第１配管５の他端は外気（大気）に連通する開放端５２となっている。
【００１９】
なお、第１配管５の一端５１は所定の曲率で湾曲されて吐出ノズル２に接続されてもよい。また、第１配管５は潤滑油Ｌの流れを視認できるように透明な合成樹脂パイプからなることが好ましい。第１配管５を金属パイプとする場合には、その所定部分に透視窓などを設けるとよいが、これは本発明にとって必須構成要件ではない。
【００２０】
第１配管５には、ポンプＰ側から延びている第２配管６が接続されている。この場合、ポンプＰは間欠吐出型の定量ポンプであり、第１配管５には定量ポンプＰから第２配管６を介して所定量の潤滑油Ｌが断続的（間欠的）に送り込まれる。定量ポンプＰから１回に送り込まれる油量は、そのピストンのストロークにより任意に設定されるが、参考までに通常の場合、約０．０５ｃｍ３程度で、インターバルは１分間に４回位である。
【００２１】
ベンチュリノズル１を作動させる、すなわちポート４からベンチュリ本体３内に向けて圧縮空気を送り込むと、ベンチュリ効果により第１配管５内が負圧になり、その開放端５２から空気が吸い込まれ、第１配管５内には空気流が生ずる。
【００２２】
この状態で、第１配管５内に定量ポンプＰから断続的に潤滑油Ｌが一定量ずつ給油されると、潤滑油Ｌは空気の流れに沿って吐出ノズル２方向に押し流されつつ、その油面が空気流によってほぼ均等に均される（空気流によって油面の均一化が助長される）。
【００２３】
このようにして、定量ポンプＰから一定のブロック単位量として間欠的に供給される潤滑油Ｌは、第１配管５内において油面がほぼ均一に均された連続した流れ状態とされる。したがって、吐出ノズル２には、ほぼ一定量の潤滑油が途切れることなく連続的に供給されることになり、これによりベンチュリノズル１において濃度差がほとんどないミストが得られる。
【００２４】
第１配管５の口径および長さは、定量ポンプＰの１回の吐出量や潤滑油Ｌの粘度などを考慮して適宜選択されてよい。上記第１実施例では、定量ポンプＰの第２配管６を第１配管５の下面側に接続しているが、その接続箇所は第１配管５の側面もしくは上面側などであってもよい。場合によっては、定量ポンプＰからの潤滑油Ｌを第１配管５の開放端５２側から供給するようにしてもよい。
【００２５】
また、潤滑油Ｌが自然に吐出ノズル２側に流れるように第１配管５を適当に傾けてもよい。その傾き角は潤滑油の粘度などに応じて設定されるが、要は潤滑油Ｌが第１配管５の一端５１から吐出ノズル２内に供給されるとき、量的にばらつきのない一連の流れとなるような角度であればよい。この説明から、本発明は潤滑油Ｌが第１配管５内の空気流のみによって押し流されることに限定されるものでないことが理解されよう。
【００２６】
また、図１に示されているように、第１配管５の例えば開放端５２側にヒータ７を設けて、同第１配管５内に吸い込まれる空気を加熱して、潤滑油Ｌを間接的に加温することが好ましい。
【００２７】
これによれば、潤滑油Ｌの粘性が低下し、ベンチュリノズル１で霧化されるときに微粒子になりやすくなり、単位体積・単位時間当たりのミスト中の油霧濃度を濃くすることができる。なお、ヒータ７を設ける位置は、第１配管５の下流側や第２配管６であってもよい。
【００２８】
本発明の第２実施例として、図２に示されているように、吐出ノズル２はドーム２１（好ましくは内部が透視可能なサイトドーム）を備えていてもよい。この例では、第１配管５の一端５１をドーム２１の天井部に臨ませて、そこから潤滑油Ｌを吐出ノズル２に滴下するようにしているが、ドーム２１がある場合でも、第１配管５内にはベンチュリノズル１の負圧が作用し空気流が生ずる。このように、本発明はドームを有するベンチュリノズルに対しても適用可能である。
【００２９】
なお、吐出ノズル２に対する潤滑油Ｌの連続供給をより安定したものとするには、図３に例示されているように、第１配管５の一端５１をドーム２１の内壁面に近づけて、その一端５１から吐出された潤滑油Ｌが、ドーム２１の内壁面を伝わって流下するようにすればよい。
【００３０】
上記各実施例では、第１配管５の他端を外気に連通する開放端５２としているが、第１配管５の他端を図示しない所定の空気供給手段（エアー回路）に接続して、積極的に第１配管５内にベンチュリノズル１側に向かう空気流を生じさせてもよい。その場合、空気供給手段側で空気が加温されていれば、特にヒータ７を設ける必要はない。本発明は、定量ポンプを用いる場合に特に好適であるが、第１配管５に潤滑油Ｌを供給するポンプは他の形式のポンプであってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ベンチュリノズルに至る配管内に空気流を発生させ、その空気流により潤滑油の油面をほぼ均一に均すようにしたことにより、ベンチュリノズルに対して、一定量の潤滑油を途切れることなく連続して供給することができる。したがって、大容積の油霧貯留室などを必要とすることなく、ほぼ濃度の一定した油霧を安定して被潤滑部に連続供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る噴霧潤滑装置の霧化器部分を模式的に示した断面図。
【図２】本発明の第２実施例を示した図１と同様の断面図。
【図３】上記第２実施例の変形例を示した要部断面図。
【図４】従来の噴霧潤滑装置により霧化された潤滑油の濃度差を示した説明図。
【符号の説明】
１  ベンチュリノズル
２  吐出ノズル
２１  ドーム
３  ベンチュリ本体
４  ポート
５  第１配管
５１  第１配管の一端
５２  第１配管の開放端（他端）
６  第２配管
７  ヒータ
Ｌ  潤滑油
Ｐ  定量ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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