(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの、垂直状主軸を支持している軸受の外側方に、軸受を通過させられたオイルエアないしオイルミストのエアを排出するためのエア排出孔と、その潤滑油を排出するための潤滑油排出孔とが、垂直並列状に形成されており、軸受の下方にエア排出孔の高さの中程が連通孔によって接続されており、エア排出孔の上端は、ハウジング外に開放されており、エア排出孔および潤滑油排出孔の下端同士は、油溜りによって連通させられており、潤滑油排出孔を通じて、油溜り内の潤滑油をハウジング外まで吸引する吸引手段を備えている潤滑油回収装置。
【請求項２】
潤滑油排出孔内に吸引パイプが挿入されており、吸引パイプの下端は、油溜り内に進入させられている請求項１に記載の潤滑油回収装置。
【請求項３】
吸引パイプに逆止弁が備えられている請求項２に記載の潤滑油回収装置。
【請求項４】
油溜りが、潤滑油オーバーフローポートを有している請求項１〜３のいずれか１つに記載の潤滑油回収装置。
【請求項５】
ハウジングの、垂直状主軸を支持している軸受の外側方に、軸受を通過させられたオイルエアないしオイルミストのエアを排出するためのエア排出孔が垂直状に形成されており、軸受の下方にエア排出孔の高さの中程が連通孔によって接続されており、エア排出孔の上端は、ハウジング外に開放されており、エア排出孔の下端は、油溜りに連通させられており、エア排出孔内に、同オイルエアないしオイルミストの潤滑油を排出するための潤滑油排出パイプが挿入されており、潤滑油排出パイプの下端は、油溜り内に進入させられており、潤滑油排出パイプを通じて、油溜り内の潤滑油をハウジング外まで吸引する吸引手段を備えている潤滑油回収装置。
【請求項６】
潤滑油排出パイプに逆止弁が備えられている請求項５に記載の潤滑油回収装置。
【請求項７】
油溜りが、潤滑油オーバーフローポートを有している請求項５または６に記載の潤滑油回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、潤滑油回収装置に関し、例えば、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。
【背景技術】
【０００２】
例えば、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（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
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。例えば、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、仕上げ加工の際に、ワーク表面を傷付けるおそれがある。
【０００６】
さらに、他の装置としては、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潤滑油パンが取り付けられ、潤滑油排出パイプの一端が潤滑油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、潤滑油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が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
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潤滑油パン、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。
【０００８】
さらに、他の装置としては、ハウジングに、軸受の側面側から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、ハウジング内における滴下潤滑油回収路の下方の部分に、滴下潤滑油回収路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が配置されているものが知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００９】
特許文献３に記載された装置の場合、弁体を組み込む箇所の加工や、潤滑油排出用エアの入口・出口経路の加工が必要となるなど多くの加工を要するとともに、その機構を形成する部品点数が多くなる。
【特許文献１】特開２００１−９０７３９号公報
【特許文献２】特開２００２−１８６７６号公報
【特許文献３】特開２００４−１６２８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【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潤滑油回収装置を提供するとともに、加工箇所および部品点数が少なくて済む潤滑油回収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明による潤滑油回収装置は、ハウジングの、垂直状主軸を支持している軸受の下方に油溜りが連通させられており、軸受を通過させられたオイルエアないしオイルミストのエアを排出するためのエア排出経路と、その潤滑油を排出するための潤滑油排出経路とが、互いに独立しかつともに油溜りから上向きに形成されており、潤滑油排出経路を通じて、油溜り内の潤滑油をハウジング外まで吸引する吸引手段を備えているものである。
【００１２】
この発明による潤滑油回収装置では、オイルエアないしオイルミストとして、軸受からエアとともに排出された潤滑油は、エア排出経路に流入し、エア排出経路を通過させられる過程において、液化させられ、油溜りに溜められ、油溜りに溜められた液化潤滑油は、吸引手段によって吸引されて回収される。したがって、軸受から排出された潤滑油は、主軸近辺から落下することが無いため、ワークに付着することがない。さらに、主軸先端の近辺の周囲に使用済み潤滑油を回収するための装置を配置することによる加工範囲が制限されることがなくなる。しかも、特許文献３に記載の潤滑油排出用エアが軸受に流入することを防止するための弁体等が不要であり、比較的単純な加工と少ない部品で使用済み潤滑油を回収することができる。
【００１３】
さらに、エア排出経路が、軸受の外側方をのびているエア排出孔よりなり、潤滑油排出経路が、エア排出孔と並列にのびている潤滑油排出孔よりなると、エア排出経路および潤滑油排出経路を簡単な構造でもって形成することができるし、エア排出孔を通過させられる潤滑油の液化を効率良く行うことがてきる。
【００１４】
また、潤滑油排出孔内に、吸引パイプが挿入されており、吸引パイプの下端部が、油溜り内に進入させられていると、油溜り内の潤滑油が少量であっても、これを吸引することが可能である。
【００１５】
さらに、エア排出経路および潤滑油排出経路が、エア排出孔および潤滑油排出孔によって形成されることに代えて、エア排出経路が、軸受の外側方をのびているエア排出孔よりなり、潤滑油排出経路が、エア排出孔内に挿入されかつ下端を油溜り内に進入させている潤滑油排出パイプよって形成されていても良い。
【００１６】
そうすると、エア排出経路および潤滑油排出経路を簡単な構成によって形成することに加えて、エア排出経路および潤滑油排出経路を構成するためのスペースを節約することができる。
【００１７】
また、潤滑油排出経路に逆止弁が備えられていると、潤滑油排出経路内を潤滑油が逆流することを防止できる。
【００１８】
さらに、油溜りが、潤滑油オーバーフローポートを有していると、軸受に潤滑油があふれることを防止できる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、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潤滑油回収装置が提供されるとともに、加工箇所および部品点数が少なくて済む潤滑油回収装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
この発明の実施の形態を図面を参照しながらつぎに説明する。
【００２１】
＜実施の形態１＞
実施の形態１を示す図１を参照すると、垂直状主軸11と、主軸11を支持している転がり軸受12と、主軸11および軸受12を取囲んでいる筒状ハウジング13とが示されている。
【００２２】
軸受12は、内輪21および外輪22と、これらの両輪21、22間に介在させられている転動体23とよりなる。
【００２３】
ハウジング13は、軸受12の外側に位置させられている外側ハウジング31と、軸受12の下側に位置させられている下側ハウジング32とよりなる。外側ハウジング31の下端面および下側ハウジング32の上端面は、密着させられている。
【００２４】
外側ハウジング31の、軸受12よりも上方レベルに、潤滑油供給孔24が形成されている。潤滑油供給孔24の先端には、内輪21および外輪22間を上方から臨ませられたノズル25が設けられている。
【００２５】
外側ハウジング31の、軸受12よりも外側に、エア排出孔41および潤滑油排出孔42がともに垂直並列状に形成されている。軸受12の下方およびエア排出孔41の高さの中程が連通孔43によって接続されている。エア排出孔41の下端に連通させられるように下側ハウジング32の上端面に、主軸11軸線を中心とする円周上をのびた環状油収集溝44が形成されている。エア排出孔41および潤滑油排出孔42の下端同士が油収集溝44を介して油溜り45によって連通させられている。ここでは、エア排出孔41は１つだけ図示されているが、複数個あってもよく、その場合、各エア排出孔41の下端は、油収集溝44に連通させられている。なお、エア排出孔41の数が１つの場合、油収集溝44は無くてもよい。
【００２６】
潤滑油排出孔42には吸引パイプ51が挿入されている。吸引パイプ51の下端部は、油溜り45内に進入させられた進入部52を有している。進入部52により、油溜り45の底面近くの潤滑油の吸引が可能となっている。吸引パイプ51の上端は、図示しない吸引手段に接続されている。
【００２７】
潤滑油供給孔24に搬送エアとともに潤滑油を供給すると、ノズル25からオイルミストないしオイルエアとなって潤滑油が軸受12に吹付られ、吹付られた潤滑油は軸受12を通過し、連通孔43を介して、エア排出孔41に送られる。エア排出孔41内に送られたエアは、上昇流となって、エア排出孔41の上端から大気開放される。エア排出孔41内のエアに含まれた潤滑油の一部は、エア排出孔41の周面に付着し、液化して流下させられる。流下させられた潤滑油は、油収集溝44によって受止められ、油溜り45に溜められる。油溜り45に溜められた潤滑油は、吸引パイプ51によって吸引され、ハウジング13外に回収される。
【００２８】
潤滑油の回収は、油溜り45に一定量の潤滑油が溜まる毎に行われる。油溜り45に溜まる潤滑油の量は、主軸11の運転時間、潤滑油の供給量および供給間隔、軸受12の数等から予測することが可能である。例えば、主軸装置の運転制御装置（図示しない）に記録される主軸11の運転時間を監視し、油溜り45に一定量溜まる時間おきに、油溜り45内の潤滑油を吸引・回収するようにすれば、吸引に使用するエアの量を最小限に抑えることが可能となる。
【００２９】
＜実施の形態２＞
実施の形態２を示す図３を参照すると、垂直状主軸111と、主軸111を支持している転がり軸受112と、主軸111および軸受112を取囲んでいる筒状ハウジング113とが示されている。
【００３０】
軸受112は、内輪121および外輪122と、これらの両輪121、122間に介在させられている転動体123とよりなる。
【００３１】
ハウジング113は、軸受112の外側に位置させられている外側ハウジング131と、軸受112の下側に位置させられている下側ハウジング132とよりなる。外側ハウジング131の下端面および下側ハウジング132の上端面は、密着させられている。
【００３２】
外側ハウジング131の、軸受112よりも上方レベルに、潤滑油供給孔124が形成されている。潤滑油供給孔124の先端には、内輪121および外輪122間を上方から臨ませられたノズル125が設けられている。
【００３３】
外側ハウジング131の、軸受112よりも外側に、垂直状エア排出孔141が形成されている。軸受112の下方およびエア排出孔141の下端近くが連通孔143によって接続されている。エア排出孔141の下端には油溜り145が形成されている。油溜り145の側壁上端近くから潤滑油オーバーフローポート146が下向きにのびている。潤滑油オーバーフローポート146の下端開口は、下側ハウジング132の下方に開放されている。
【００３４】
エア排出孔141内には潤滑油排出パイプ151が挿入されている。潤滑油排出パイプ151の上端部は、図示しない吸引手段に接続されている。潤滑油排出パイプ151の下端部には、油溜り145内に進入させられた進入部152が設けられている。進入部152のすぐ上には逆止弁161が備えられている。
【００３５】
逆止弁161は、図４詳細に示すように、弁室171を有している弁箱172と、弁室171内に収容されているボール状弁体173とを備えている。弁室171底部から下向きに導入ポート174が、弁室171頂部から上向きに導出ポート175がそれぞれ形成されている。導入ポート174の上縁部には、弁体173を上側から密接させる弁座176が形成されている。
【００３６】
主軸111の運転時、潤滑油供給孔124に搬送エアとともに潤滑油を供給すると、ノズル125からオイルミストないしオイルエアとなって潤滑油が軸受112に吹付られ、吹付られた潤滑油は軸受112を通過し、連通孔143を介して、エア排出孔141に送られる。エア排出孔141内に送られたエアは、上昇流となって、エア排出孔141の上端から大気開放される。エア排出孔141内のエアに含まれた潤滑油の一部は、エア排出孔141の周面に付着し、液化して流下させられる。流下させられた潤滑油は、油溜り145に溜められる。
【００３７】
潤滑油排出パイプ151を吸引して潤滑油排出パイプ151内に負圧を生じさせると、弁体173が持ち上げられて、弁座176が開放される。導入ポート174および導出ポート175が連通させられ、油溜り145に溜められた潤滑油は、潤滑油排出パイプ151によって吸引され、ハウジング113外に回収される。
【００３８】
主軸111の運転を停止するか、工作機械の電源が停止されて、潤滑油排出パイプ151の吸引が停止されると、潤滑油排出パイプ151内は大気圧となり、弁体173は弁座176に着座させられる。そうすると、導入ポート174および導出ポート175の連通が遮断され、潤滑油排出パイプ151内を潤滑油が逆流することができない。
【００３９】
一方、主軸111の運転時に、弁体173が弁座176に着座したまままで、潤滑油排出パイプ151を通じて潤滑油が排出されないと、軸受112内に潤滑油があふれることになる。そうすると、軸受112が異常発熱して焼き付くことがある。これを防止するために、その場合、油溜り145から潤滑油オーバーフローポート146を通じて潤滑油が緊急排出される。
【００４０】
尚、実施の形態２で説明した逆止弁161を実施の形態１の吸引パイプ51に設けても良く、実施の形態２の場合と同様に逆止弁による効果を得ることができる。また同様にオーバーフローパイプ146を実施の形態１の油溜り45に設ければ、実施の形態２のオーバーフローポートと同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の実施の形態１による潤滑油回収装置の垂直縦断面図である。
【図２】図１のII−II線にそう断面図である。
【図３】この発明の実施の形態２による潤滑油回収装置の垂直縦断面図である。
【図４】同潤滑油回収装置の逆止弁の詳細断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
11、111  主軸
12、112  軸受
13、113  ハウジング
41、141  エア排出孔
42  潤滑油排出孔
45、145  油溜り
151  潤滑油排出パイプ
161  逆止弁
【図１】
0005103336.tif 000002
【図２】
0005103336.tif 000003
【図３】
0005103336.tif 000004
【図４】
0005103336.tif 000005