JP2002089780A - 潤滑油供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズルから潤滑部位に噴射される潤滑油含有
空気中の潤滑油の分散密度がミキシングバルブによる潤
滑油のショット間隔で大きく変動することがなく、脈動
の無い安定した潤滑油供給によって潤滑部位の性能や寿
命の向上を図ることのできる潤滑油供給装置を提供する
こと。 【解決手段】 ミキシングバルブ５を使って加圧空気中
に規定量の潤滑油を混合させた潤滑油含有空気を生成
し、生成した潤滑油含有空気を所定の潤滑部位に噴射供
給する潤滑油供給装置１において、ミキシングバルブ５
の生成した潤滑油含有空気が流れる通路９の途中に、通
過する潤滑油に攪拌を生じさせて潤滑油含有空気中にお
ける潤滑油の分散密度を均一化する抵抗体１１を設けた
構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ミキシングバルブ
を使って加圧空気中に規定量の潤滑油を混合させた潤滑
油含有空気を生成し、生成した潤滑油含有空気をノズル
を介して所定の潤滑部位に噴射供給する潤滑油供給装置
に関するもので、詳しくは、ノズルにより噴射する潤滑
油含有空気中の潤滑油の分散密度の均一化を安価に実現
するための改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種の産業機器や設備で使用する転がり
軸受へ潤滑油を供給する装置として、従来より、ミキシ
ングバルブを使って加圧空気中に規定量の潤滑油を混合
させた潤滑油含有空気を生成し、生成した潤滑油含有空
気を所定の潤滑部位に噴射供給する構成の潤滑油供給装
置が普及している。

【０００３】例えば、ミキシングバルブでは、０．０１
ｍｌ又は０．０３ｍｌの量の潤滑油を、１６分間隔、あ
るいは３２分間隔で加圧空気中に噴射混合して、潤滑油
含有空気を生成し、生成した潤滑油含有空気は、順次、
潤滑油含有空気を送るオイルエアー通路を介してノズル
こまに導いて、ノズルこまより、軸受に噴射供給する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、一般にミキ
シングバルブによる混合だけでは、加圧空気中に混合し
た潤滑油は、オイルエアー通路内の加圧空気中を十分に
拡散できない。

【０００５】したがって、ノズルこまから軸受に噴射さ
れる潤滑油含有空気は、潤滑油の分散密度がミキシング
バルブによる潤滑油の混合間隔（ショット間隔）で大き
く変動する脈動となる。そして、潤滑油が脈動となる
と、潤滑油のかたまりが転動体に流体抵抗をもたらし、
軸受が発熱してしまい、これに伴い軸受温度が潤滑油の
ショット間隔と同調して脈動するようになる。

【０００６】このように、潤滑油の脈動は、潤滑油供給
による温度維持性能（冷却性能）の周期的な変動を招
き、ミキシングバルブによる潤滑油のショット間隔に同
調した周期的な発熱現象によって軸受性能の低下や、軸
受の寿命低下といった問題を招く。そのため、上記の潤
滑油供給装置では、ノズルこまから噴射する潤滑油含有
空気の脈動を抑えることが今後の重要課題とされてい
た。

【０００７】そこで、本発明の目的は上記課題を解消す
ることにあり、ミキシングバルブからノズルこまの噴射
口までのオイルエアー通路に潤滑油を攪拌する抵抗体を
配備することで、潤滑油の分散密度がミキシングバルブ
による潤滑油の混合間隔（ショット間隔）で大きく変動
することを防止して、ノズルこまにより噴射する潤滑油
含有空気中の潤滑油の分散密度の均一化を安価に実現
し、脈動の無い安定した潤滑油供給によって潤滑部位の
性能や寿命の向上を図ることのできる潤滑油供給装置を
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、ミ
キシングバルブを使って加圧空気中に規定量の潤滑油を
混合させた潤滑油含有空気を生成し、生成した潤滑油含
有空気を所定の潤滑部位に噴射供給する潤滑油供給装置
において、前記ミキシングバルブの生成した潤滑油含有
空気が流れる通路内に、通過する潤滑油に攪拌を生じさ
せて潤滑油含有空気中における潤滑油の分散密度を均一
化する抵抗体を設けたことを特徴とする潤滑油供給装置
により達成される。

【０００９】そして、上記構成によれば、ミキシングバ
ルブが生成した潤滑油含有空気は、順次オイルエアー通
路を通ってノズルこまに送られて、ノズルこまの噴射口
から潤滑部位に噴射される。

【００１０】その際、ミキシングバルブからオイルエア
ー通路に送り込まれた潤滑油含有空気は、通路中に装備
した抵抗体によって攪拌され、潤滑油含有空気中の潤滑
油の分散密度が均一化され、潤滑油の分散密度がミキシ
ングバルブによる潤滑油の混合間隔（ショット間隔）で
大きく変動することが防止される。

【００１１】また、上記抵抗体は、例えば、通路の内周
面に凹凸を設ける単純な構成でよいため、使用部品の改
造や追加等によるコストアップも、小さく抑えることが
できる。

【００１２】したがって、上記構成によれば、ノズルこ
まにより噴射する潤滑油含有空気中の潤滑油の分散密度
の均一化を安価に実現し、脈動の無い安定した潤滑油供
給によって潤滑部位の性能や寿命の向上を図ることがで
きる。

【００１３】なお、好ましくは、上記の潤滑油供給装置
において、前記抵抗体は、以下の（１）〜（３）の何れ
かの構成にすると良い。

【００１４】（１）前記ミキシングバルブの出力する潤
滑油含有空気を前記ノズルこまに導くオイルエアー通路
の途中に接続される流路部材の内周面に、通過する潤滑
油に攪拌を生じさせる突起を設けた構成。

【００１５】（２）前記ミキシングバルブの出力する潤
滑油含有空気を前記ノズルこまに導くオイルエアー通路
の途中に接続される流路部材内に、通過する潤滑油に攪
拌を生じさせるフィルタを装着した構成。

【００１６】（３）前記ノズルこま内の潤滑油が通る通
路内周面に、通過する潤滑油に攪拌を生じさせる突起を
設けた構成。

【００１７】抵抗体を上記（１）〜（３）の構成にする
と、オイルエアー通路又はノズルこまの一部の簡単な改
造又は改良によって、潤滑油を効果的に攪拌することが
でき、安価に当初の目的を達成することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る潤滑油供給装
置の好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る潤滑油供給装置の第１実施形態を
示したものである。

【００１９】この第１実施形態の潤滑油供給装置１は、
各種の産業機器や設備で使用する転がり軸受３へ潤滑油
を供給する装置で、加圧空気中に規定量の潤滑油を混合
させた潤滑油含有空気を所定の時間間隔で生成出力する
ミキシングバルブ５と、転がり軸受３の潤滑部位に噴射
口７ａを向けて設置されるノズルこま７と、前記ミキシ
ングバルブ５が生成した潤滑油含有空気を前記ノズルこ
ま７に導くオイルエアー通路９とを備えた構成のもの
で、従来装置と比較して特徴的なことは、前記オイルエ
アー通路９の途中に抵抗体１１が追加装備されているこ
とである。

【００２０】ミキシングバルブ５は、公知の構造のもの
で、外面に、加圧空気を供給する空気供給手段１５の接
続部５ａと、潤滑油を供給する潤滑油供給手段１７の接
続部５ｂと、生成した潤滑油含有空気を出力するオイル
エアー通路９の接続部５ｃとを有しており、内部には、
供給される空気や潤滑油の混合比を調整する流路開閉バ
ルブが装備されている。

【００２１】このミキシングバルブ５は、具体的には、
例えば、潤滑油供給手段１７によって供給される潤滑油
を、予め設定した０．０１ｍｌ又は０．０３ｍｌの分量
で、また、１６分間隔あるいは３２分間隔で前記空気供
給手段１５から供給される加圧空気中に噴射混合して、
規定量の潤滑油が混合された潤滑油含有空気を間欠的に
生成し、生成した潤滑油含有空気は順次、オイルエアー
通路９に出力する。

【００２２】前記抵抗体１１は、通過する潤滑油に攪拌
を生じさせて、潤滑油含有空気中における潤滑油の分散
密度を均一化するもので、この第１実施形態の場合は、
オイルエアー通路９の途中に接続する流路部材２１の内
周面に、通過する潤滑油に攪拌を生じさせる突起２２を
多数設けた構成である。

【００２３】流路部材２１は、アクリル板に、オイルエ
アー通路９と略同径の流路を形成したものである。そし
て、突起２２は、タッピング加工で形成したねじ山であ
る。

【００２４】本実施形態によれば、ミキシングバルブ５
が生成した潤滑油含有空気は、順次オイルエアー通路９
を通ってノズルこま７に送られて、ノズルこま７の噴射
口７ａから潤滑部位に噴射される。

【００２５】その際、ミキシングバルブ５からオイルエ
アー通路９に送り込まれた潤滑油は、通路中に装備した
抵抗体１１内の突起２２との衝突によって攪拌され、潤
滑油含有空気中の潤滑油の分散密度が均一化される。

【００２６】また、潤滑油粒子の前記突起２２との直接
的な衝突や潤滑油含有空気の攪拌によって、潤滑油粒子
のオイルエアー通路９内での滞留時間が長くなり、オイ
ルエアー通路９が潤滑油粒子を貯留するアキュムレータ
としても機能するようになり、多量の潤滑油粒子がひと
かたまりになって集中排出されることが無くなる。した
がって、転動体にとっては潤滑油のかたまりによる流体
抵抗の増加がなく、軸受温度の脈動が防止される。

【００２７】そして、このようなオイルエアー通路９内
での潤滑油粒子の拡散や分散密度の均一化によって、潤
滑油の分散密度がミキシングバルブ５による潤滑油の混
合間隔（ショット間隔）で大きく変動することが防止さ
れる。

【００２８】また、上記抵抗体１１は、例えば、通路の
内周面に凹凸を設ける単純な構成でよいため、使用部品
の改造や追加等によるコストアップも、小さく抑えるこ
とができる。

【００２９】したがって、本実施形態によれば、ノズル
こま７により噴射する潤滑油含有空気中の潤滑油の分散
密度の均一化を安価に実現し、脈動の無い安定した潤滑
油供給によって潤滑部位の性能や寿命の向上を図ること
ができる。

【００３０】本実施形態の作用・効果を確認するため、
本願発明者は、図２に示すような実験装置３１を製作し
て、ノズルこまから噴射される潤滑油含有空気に含有さ
れる潤滑油量の変動を調べた。

【００３１】この実験装置３１は、本実施形態の潤滑油
供給装置１のノズルこま７を所定の向きで支持する第１
のノズル支持部３２と、従来の潤滑油供給装置４１のノ
ズルこま７を所定の向きで支持する第２のノズル支持部
３４と、これらの各ノズル支持部３２，３４から潤滑油
含有空気の噴射を受ける記録紙３６を一定速度で連続走
行させる記録装置本体３８とから構成されている。

【００３２】従来の潤滑油供給装置４１は、第１実施形
態の潤滑油供給装置１から抵抗体１１を取り除いた構成
のものである。

【００３３】図３は、図２に示した実験装置３１による
測定結果で、本実施形態の装置と従来装置における各ノ
ズルこま７からの潤滑油含有空気の噴射を一定時間連続
記録して、その間における潤滑油粒子の分散度を比較し
たものである。記録紙３６は、各ノズルこま７の噴射口
７ａから２ｃｍほど離れた位置を、６ｃｍ／分の定速度
で連続送りした。

【００３４】従来の潤滑油供給装置４１の場合は、図３
の（Ａ）に示すように、潤滑油粒子の分布密度が、ノズ
ルからの潤滑油含有空気の噴射開始直後の短時間に集中
して、脈動が生じていることが明かである。

【００３５】一方、本実施形態の潤滑油供給装置１の場
合は、図３の（Ｂ）に示すように、ノズルからの潤滑油
含有空気の噴射開始直後は、前記抵抗体１１との衝突や
流れの攪拌によって潤滑油粒子の含有が少ないが、その
後は、潤滑油粒子の分布密度が均一的な良好な噴射が、
長時間に渡って続くことが確認された。

【００３６】本実施形態における潤滑油粒子の分布密度
が均一的な良好な噴射は、オイルエアー通路９の長さの
影響をほとんど受けない。従来、オイルエアー通路９
は、約１．５〜５ｍの長さで使用されているが、その長
さで、良好な結果が得られることを確認した他、オイル
エアー通路９を１ｍ程度に短縮した場合でも良好な結果
が得られた。

【００３７】また、前述した従来の潤滑油供給装置４１
と、本実施形態の潤滑油供給装置１とのそれぞれに、同
じ転がり軸受３に対して一定時間の潤滑油供給を実施さ
せ、その間の軸受温度を計測した。

【００３８】転がり軸受３としては、アンギュラ玉軸受
と比較して、潤滑油量の変動が温度変化に現れやすい円
筒ころ軸受を縦型にして用いた。また、実験条件は、回
転数が３０００〜１６０００ｒｐｍ、ラジアル隙間が
０、ミキシングバルブ５は０．０１ｍｌ／３２分の潤滑
油ショット間隔で作動させた。

【００３９】従来の潤滑油供給装置４１の場合は、軸受
温度特性は図４に示す形態となり、潤滑油量の脈動が影
響して、軸受温度が、ミキシングバルブによる潤滑油の
ショット間隔（３２分間隔）で周期的に変動する現象
が、顕著に現れた。

【００４０】しかし、本実施形態の潤滑油供給装置１の
場合は、軸受温度特性は図５に示す形態となり、軸受温
度に周期的な変動が生じない良好な温度維持性能が発揮
されていることが確認された。

【００４１】なお、通過する潤滑油含有空気中の潤滑油
の分散密度を均一化するための抵抗体の具体的な構造
は、上記の第１実施形態の構造に限らない。例えば、図
６〜図８に示す構造を始めとして、本発明の趣旨を逸脱
しない範囲で、種々に改良することができる。

【００４２】図６に示した抵抗体５１は、オイルエアー
通路９の途中に接続される流路部材５２の内周面に、通
過する潤滑油に攪拌を生じさせる突起５３を装備する点
では、第１実施形態と共通であるが、突起５３が、角ね
じのタッピング加工で形成した矩形断面のねじ山であ
る。

【００４３】図７に示した抵抗体６１は、オイルエアー
通路９の途中に接続される流路部材６２の内に、通過す
る潤滑油に攪拌及び滞留を生じさせる焼結材製のフィル
タ６４を装着した構成である。

【００４４】図８に示した抵抗体７１は、前記ノズルこ
ま７内の潤滑油含有空気が通る通路内周面７ｂに、通過
する潤滑油に攪拌を生じさせる突起７３を設けた構成
で、突起７３はタッピング加工により形成したねじ山で
ある。

【００４５】以上の図６〜図８に示した抵抗体５１，６
１，７１の構成では、何れも、製造が比較的に容易であ
りながら、潤滑油を効果的に攪拌することができ、安価
に当初の目的を達成することができる。

【００４６】また、ミキシングバルブで潤滑油を加圧空
気中に間欠的に供給する方式の潤滑油供給装置では、長
時間の休止等の後、運転再開する場合には、休止中にオ
イルエアー通路９内に残留していた潤滑油粒子が結集し
て、大きな油滴となってオイルエアー通路９内に沈下
し、従来の装置では、運転再開時に、大きな油滴がその
ままノズルから噴射されてしまう恐れがあった。

【００４７】しかし、前述したように、ノズルこま７自
体に抵抗体７１を装備した構成の場合は、油滴がノズル
こまを通過する際に、潤滑油粒子の細分化、拡散を行っ
て、大きな油滴の噴射を防止することもできる。

【００４８】なお、抵抗体に装備する突起の大きさ等
は、使用する潤滑油の特性や、空気圧等に各種の使用条
件に応じて、適宜に設計変更するとよい。

【００４９】

【発明の効果】本発明の潤滑油供給装置によれば、ミキ
シングバルブが生成した潤滑油含有空気は、ノズルの噴
射口までの通路を通過する際に、通路中に装備した抵抗
体との衝突によって攪拌され、潤滑油含有空気中の潤滑
油の分散密度が均一化され、潤滑油の分散密度がミキシ
ングバルブによる潤滑油の混合間隔（ショット間隔）で
大きく変動することが防止される。

【００５０】また、上記抵抗体は、例えば、通路の内周
面に凹凸を設ける単純な構成でよいため、使用部品の改
造や追加等によるコストアップも、小さく抑えることが
できる。

【００５１】したがって、上記構成によれば、ノズルに
より噴射する潤滑油含有空気中の潤滑油の分散密度の均
一化を安価に実現し、脈動の無い安定した潤滑油供給に
よって潤滑部位の性能や寿命の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る潤滑油供給装置の第１実施形態の
概略構成図である。

【図２】図１に示した本発明の潤滑油供給装置のノズル
こまから噴射される潤滑油含有空気中の潤滑油の含有状
態を従来の潤滑油供給装置と比較測定する実験装置の説
明図である。

【図３】図２に示した実験装置による潤滑油含有空気中
の潤滑油含有量の測定図である。

【図４】図３に示した従来の潤滑油供給装置で潤滑油供
給を行った場合の試験軸受の温度変化を示す温度特性図
である。

【図５】図３に示した本発明の第１実施形態の潤滑油供
給装置で潤滑油供給を行った場合の試験軸受の温度変化
を示す温度特性図である。

【図６】本発明に係る抵抗体の第２実施形態を示す縦断
面図である。

【図７】本発明に係る抵抗体の第３実施形態を示す縦断
面図である。

【図８】本発明に係る抵抗体の第４実施形態を示す縦断
面図である。

【符号の説明】

１ 潤滑油供給装置 ３ 転がり軸受 ５ ミキシングバルブ ７ ノズルこま ７ａ 噴射口 ７ｂ 通路内周面 ９ オイルエアー通路 １１ 抵抗体 １５ 空気供給手段 １７ 潤滑油供給手段 ２１ 流路部材 ２２ 突起 ３１ 実験装置 ５１，６１，７１ 抵抗体 ５２，６２ 流路部材 ５３，７３ 突起 ６４ フィルタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミキシングバルブを使って加圧空気中に
   規定量の潤滑油を混合させた潤滑油含有空気を生成し、
   生成した潤滑油含有空気を所定の潤滑部位に噴射供給す
   る潤滑油供給装置において、 前記ミキシングバルブの生成した潤滑油含有空気が流れ
   る通路内に、通過する潤滑油に攪拌を生じさせて潤滑油
   含有空気中における潤滑油の分散密度を均一化する抵抗
   体を設けたことを特徴とする潤滑油供給装置。