JP2002126910A - Main spindle device - Google Patents

Main spindle device

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JP2002126910A
JP2002126910A JP2000324303A JP2000324303A JP2002126910A JP 2002126910 A JP2002126910 A JP 2002126910A JP 2000324303 A JP2000324303 A JP 2000324303A JP 2000324303 A JP2000324303 A JP 2000324303A JP 2002126910 A JP2002126910 A JP 2002126910A
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JP
Japan
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lubricating oil
lubrication
oil
main shaft
lubricating
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Application number
JP2000324303A
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Japanese (ja)
Inventor
Sumio Sugita
澄雄 杉田
Hirotsuna Nawamoto
大綱 縄本
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a main spindle device capable of reliably preventing the occurrence of an accident, such as seizure of a bearing, by rapidly and reliably detecting shortage of a feed of lubricating oil when reduction of a lubrication oil feed amount occurs. SOLUTION: In the main spindle device 1 using an ultramicro oil lubrication system lubricating device 110 to feed lubricating oil, discharged by an ultramicro lubricating oil pump 5, through a nozzle 20 to a lubrication spot in a feed of lubricating oil to rolling bearings 16 and 17 supporting a main spindle 15 a lubrication abnormality detecting means 120 is provided to detect abnormality of a feed state of lubricating oil to the rolling bearings 16 and 17 when the fluctuation width of the drive force of an electric motor 23 right after shot of lubricating oil deviated from a standard range by monitoring the drive force of the electric motor 23 to rotationally drive the main spindle 15.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械等の各種
高速回転機械の主軸装置に関するものである。
The present invention relates to a spindle device for various high-speed rotating machines such as machine tools.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、高速回転主軸用の軸受の潤滑に
は、一般に、オイルミスト方式、オイルエア方式、ジェ
ット方式等の潤滑装置が使用されている。しかし、現状
の傾向として主軸装置の高速化が要求されており、前述
した従来の潤滑装置では、主軸装置の高速化に対して、
以下に示す問題が生じる。
2. Description of the Related Art Conventionally, lubricating devices such as an oil mist system, an oil air system, and a jet system are generally used for lubricating a bearing for a high-speed rotating spindle. However, as the current trend, a higher speed of the spindle device is required, and in the conventional lubricating device described above, with respect to the higher speed of the spindle device,
The following problems occur.

【0003】まず、オイルミスト方式の潤滑装置の場合
は、軸受が高速回転になるとエアカーテンなどの影響を
受けて、dm ・Nが2,000,000(但し、dm
軸受のピッチ円径(単位はmm)で、Nは軸受の回転速
度(単位はrpm)である)以上では、潤滑油が軸受内
部にほとんど供給されず、軸受の焼き付きなどが生ずる
虞がある。
[0003] First, the case of the lubricating device of the oil mist method, the bearing is affected by an air curtain becomes high-speed rotation, d m · N 2,000,000 (however, d m is the pitch circle of the bearing Above the diameter (unit: mm) and N is the rotational speed of the bearing (unit: rpm), lubricating oil is hardly supplied into the inside of the bearing, and there is a possibility that the bearing may seize.

【0004】一方、オイルエア方式の場合は、微量の潤
滑油を連続して安定供給することが困難なため、間欠給
油せざるを得ず、一定時間毎(例えば、8〜16分間
隔)に一定量(通常は、0.01〜0.03cc(m
l))の潤滑油をエア配管内に供給するようにしてい
る。このため、軸受内部に供給される潤滑油量が時間毎
に変化し、その結果、軸受内部の潤滑状態は常に変化
し、特に潤滑油が供給された直後は軸受内部に潤滑油が
多く入るため、軸受トルクや軸受温度が変動するという
現象が生ずる。この現象が、例えば工作機械などでは加
工精度の低下を招く虞がある。
On the other hand, in the case of the oil-air system, it is difficult to continuously and stably supply a small amount of lubricating oil. Therefore, it is necessary to intermittently supply the lubricating oil, and the lubricating oil must be supplied at regular intervals (for example, every 8 to 16 minutes). Amount (usually 0.01 to 0.03 cc (m
l)) The lubricating oil is supplied into the air pipe. For this reason, the amount of lubricating oil supplied to the bearing changes with time, and as a result, the lubrication state inside the bearing changes constantly, especially since the lubricating oil is large in the bearing immediately after the lubricating oil is supplied. This causes a phenomenon that the bearing torque and the bearing temperature fluctuate. This phenomenon may cause a decrease in processing accuracy in, for example, a machine tool.

【0005】また、ジェット方式の潤滑装置の場合は、
上記したエアカーテンの影響はオイルミスト、オイルエ
ア方式に比べると殆ど受けないが、高圧ポンプを含む付
帯装置が必要になる上、軸受に供給される油量が多くな
ることによる軸側の攪拌抵抗の増大から、主軸を駆動さ
せるためのモータに駆動力の大きな大型のものが必要と
なり、コスト高になる。
In the case of a jet type lubrication device,
The influence of the air curtain described above is hardly affected compared to the oil mist and oil-air systems. However, an additional device including a high-pressure pump is required, and the agitation resistance on the shaft side due to an increase in the amount of oil supplied to the bearing is required. Due to the increase, a large motor having a large driving force is required for the motor for driving the main shaft, which increases the cost.

【0006】そこで、このような問題を解決すべく、本
願出願人は、図11に示す超微量油潤滑方式の潤滑装置
100を既に提案した。ここに示した潤滑装置100
は、特開平2000−110711号公報に開示したも
ので、制御装置6によって動作制御される超微量潤滑油
ポンプ5の吐出する潤滑油を、潤滑油供給路である配管
38を介して不図示のノズルに導き、ノズルより潤滑箇
所に直接噴射供給するものである。
In order to solve such a problem, the applicant of the present application has already proposed a lubricating device 100 of an ultra-micro oil lubrication system shown in FIG. Lubricating device 100 shown here
Is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-110711, in which lubricating oil discharged from the ultra-small amount lubricating oil pump 5 whose operation is controlled by the control device 6 is supplied via a pipe 38 serving as a lubricating oil supply path. It is guided to the nozzle and injected directly from the nozzle to the lubrication point.

【0007】超微量潤滑油ポンプ5は、不図示の潤滑油
タンクから潤滑油搬送管41を介してポンプ室37に導
入された潤滑油を、ポンプ室37内のシリンダ36内部
を摺動自在に往復動するピストン35により潤滑油供給
路である配管38に吐出させるもので、潤滑油搬送管4
1が連通するポンプ室37の吸込口39に、ポンプ室3
7から潤滑油搬送管41側へ逆流を防止する吸入バルブ
(逆止バルブ)40を装備すると共に、ピストン35の
往復動作を棒体30の伸縮動作によって行うようにして
いる。
The micro-amount lubricating oil pump 5 slides a lubricating oil introduced from a lubricating oil tank (not shown) into a pump chamber 37 via a lubricating oil conveying pipe 41 inside a cylinder 36 in the pump chamber 37. The reciprocating piston 35 discharges the lubricating oil to a pipe 38 serving as a lubricating oil supply path.
1 is connected to the suction port 39 of the pump chamber 37 communicating with the pump chamber 3.
A suction valve (return valve) 40 for preventing backflow from the lubricating oil transfer pipe 41 side to the lubricating oil transfer pipe 41 is provided, and the reciprocating operation of the piston 35 is performed by the expansion and contraction operation of the rod 30.

【0008】棒体30は、磁界の印加によって軸方向に
伸長する正特性の超磁歪素子で、棒体30への磁界の印
加は、棒体30の周囲に同心に装備したコイル43への
電流印加によって行う。コイル43へ印加する電流は、
要求される吐出量に応じて制御装置6が制御する。即
ち、制御装置6は、棒体30の伸長によるピストン35
の変位によって要求された1ショット分の吐出量が得ら
れるように、コイル43への供給電流を制御して、コイ
ル43から棒体30への磁界の印加を制御する。
The rod 30 is a giant magnetostrictive element having a positive characteristic which extends in the axial direction by applying a magnetic field. The magnetic field is applied to the rod 30 by applying a current to a coil 43 mounted concentrically around the rod 30. It is performed by application. The current applied to the coil 43 is
The control device 6 controls according to the required discharge amount. That is, the control device 6 controls the piston 35 by the extension of the rod 30.
The supply current to the coil 43 is controlled so that the application of the magnetic field from the coil 43 to the rod 30 is controlled so that the required discharge amount for one shot is obtained by the displacement.

【0009】この潤滑装置100を使用すると、潤滑油
の供給に圧縮空気を利用しないため、微量油潤滑又は超
微量油潤滑を容易且つ正確に実現することができ、ま
た、過剰な潤滑油量の間欠供給に起因する軸側のトルク
変動を防止することもでき、高速回転する主軸の軸受部
の潤滑に利用することで、主軸の回転性能の向上を図る
ことができる。
When the lubricating device 100 is used, compressed air is not used to supply the lubricating oil, so that trace oil lubrication or ultra-trace oil lubrication can be easily and accurately realized. It is also possible to prevent torque fluctuations on the shaft side due to intermittent supply, and to improve the rotational performance of the spindle by using it for lubrication of the bearing portion of the spindle that rotates at high speed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、微量油潤滑や
超微量油潤滑を採用した場合は、何らかの理由で実際の
潤滑油供給量が予定よりも不足すると、短時間の内に、
主軸を支持している転がり軸受の焼き付きや、主軸の回
転性能の大幅な悪化等の不具合も生じ易い。従って、高
速回転される主軸の軸受部の潤滑に微量油潤滑や超微量
油潤滑を採用する場合には、潤滑油供給量の低減を迅速
に検知する潤滑異常検出手段の装備が、不可欠になる。
However, in the case of using a minute amount of oil lubrication or an ultra minute amount of oil lubrication, if the actual amount of lubricating oil supply is insufficient than expected for some reason,
Problems such as seizure of the rolling bearing supporting the main shaft and significant deterioration of the rotational performance of the main shaft are likely to occur. Therefore, when a minute amount of oil lubrication or a very small amount of oil lubrication is used for lubricating the bearing portion of the main shaft rotating at high speed, it is indispensable to provide a lubrication abnormality detecting means for quickly detecting a decrease in the amount of supplied lubricating oil. .

【0011】そこで、前述した超微量潤滑油ポンプ5自
体に、潤滑油供給量の低減を検知するための潤滑異常検
出手段を装備することが提案された。しかし、超微量潤
滑油ポンプ5自体に潤滑異常検出手段を組み込む対処で
は、超微量潤滑油ポンプ5を構成している多数の部品に
改造が必要となり、コストアップという問題を招く。ま
た、潤滑箇所への潤滑油供給量の低減等の不都合は、ポ
ンプ自体の故障だけでなく、ノズルの目詰まりや、ポン
プからノズルまでの配管の詰まり等によっても発生し、
ポンプの故障以外で潤滑油供給量の低減が発生した場合
には、超微量潤滑油ポンプ5自体に潤滑異常検出手段を
組み込む対処では潤滑油の供給不足という異常の発生を
見落とす虞がある。
Therefore, it has been proposed to equip the aforementioned ultra-micro lubricating oil pump 5 itself with lubrication abnormality detecting means for detecting a decrease in the lubricating oil supply amount. However, in order to incorporate the lubrication abnormality detecting means into the ultra-trace lubricating oil pump 5 itself, many parts constituting the ultra-trace lubricating oil pump 5 need to be modified, which causes a problem of cost increase. In addition, inconveniences such as a decrease in the amount of lubricating oil supplied to the lubricating point occur not only due to the failure of the pump itself, but also due to clogging of the nozzle and clogging of the pipe from the pump to the nozzle,
In the case where the lubricating oil supply amount is reduced due to a cause other than the failure of the pump, there is a possibility that the occurrence of an abnormality such as insufficient lubricating oil supply may be overlooked by incorporating the lubricating abnormality detecting means into the ultra-small amount of lubricating oil pump 5 itself.

【0012】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、ポンプ自体の故障に限らず、何らかの理由で潤滑油
供給の低減が発生すれば、速やか且つ確実に潤滑油供給
量の不足を検出することができて、潤滑油の供給不足と
いう異常の見落としに起因する軸受の焼き付き等の事故
を確実に防止することができ、しかも、潤滑油供給量の
不足を検出するために改造が必要となる既存部品が少な
いため改良コストが安価で済み、従って、潤滑性能の信
頼性の向上によって主軸装置における回転性能の向上
や、軸受部の寿命の向上を図ることができると同時に、
製造コストの低減を図ることのできる主軸装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is not limited to the failure of the pump itself. If the supply of lubricating oil is reduced for some reason, the shortage of the amount of lubricating oil supplied is detected quickly and reliably. It is possible to reliably prevent accidents such as bearing seizure caused by overlooking an abnormality such as insufficient lubricating oil supply, and furthermore, remodeling is required to detect insufficient lubricating oil supply. Since the number of existing components is small, the cost of improvement is low, and therefore, the improvement of the reliability of the lubrication performance can improve the rotation performance of the spindle device and the life of the bearing, and at the same time,
It is an object of the present invention to provide a spindle device capable of reducing manufacturing costs.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る主軸装置は、主軸と、該主軸が挿通する
ハウジングと、前記主軸の軸線方向に離間した複数箇所
で前記主軸を前記ハウジングに回転自在に支承する転が
り軸受と、前記主軸を電動モータにより高速で回転駆動
する軸駆動部と、該転がり軸受に潤滑油を供給する潤滑
装置とを備え、且つ、前記潤滑装置は、潤滑油を前記転
がり軸受の所定の部位に向けて噴射するためのノズル
と、超微量の吐出量で潤滑油を間欠的に吐出する潤滑油
ポンプと、該潤滑油ポンプの送出する潤滑油を前記ノズ
ルに導く潤滑油供給路とを備えて、前記ノズルからの潤
滑油の吐出速度が13〜200m/秒の範囲で、且つ吐
出油量が1ショット当たり0.0008〜0.01cc
(ml)の範囲となる潤滑油を間欠的に供給する主軸装
置において、前記電動モータの駆動力を監視して、潤滑
油のショット直後の前記電動モータの駆動力の変動幅が
標準範囲を外れる場合に前記転がり軸受への潤滑油の供
給状態の異常を検知する潤滑異常検出手段を設けたこと
を特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a spindle device, comprising: a spindle; a housing through which the spindle is inserted; and a plurality of spindles spaced apart in an axial direction of the spindle. A rolling bearing rotatably supported by the housing; a shaft driving unit that drives the main shaft to rotate at a high speed by an electric motor; and a lubricating device for supplying lubricating oil to the rolling bearing. A nozzle for injecting oil toward a predetermined portion of the rolling bearing, a lubricating oil pump for intermittently discharging lubricating oil with an extremely small discharge amount, and a lubricating oil which is supplied by the lubricating oil pump. And a lubricant oil supply passage for guiding the lubricant oil to the nozzle at a discharge speed of the lubricant oil from the nozzle in a range of 13 to 200 m / sec and a discharge oil amount of 0.0008 to 0.01 cc per shot.
In the spindle device for intermittently supplying the lubricating oil having a range of (ml), the driving force of the electric motor is monitored, and the fluctuation range of the driving force of the electric motor immediately after the lubricating oil shot is out of a standard range. In this case, lubrication abnormality detecting means for detecting an abnormality in the supply state of the lubricating oil to the rolling bearing is provided.

【0014】上記の主軸装置において、ノズルから転が
り軸受内部に潤滑油が噴射されると、噴射された潤滑油
によって転がり軸受内の転動体の摩擦抵抗が増えるた
め、転がり軸受の動トルクが上昇する。この動トルクの
上昇現象は転がり軸受に噴射される潤滑油量に応じた上
昇度を有し、且つ、主軸を駆動している電動モータの駆
動力に転がり軸受の動トルクの上昇度に応じた変動をも
たらす。従って、潤滑装置を構成している潤滑油ポンプ
の故障又はノズルの目詰まり等の何らかの理由で潤滑油
供給量の低減が発生すれば、結局は、主軸を駆動してい
る電動モータの駆動力の変動量が低減する現象として具
現するため、電動モータの駆動力の変動状態を潤滑異常
検出手段で監視する上記構成によれば、何れの理由によ
り潤滑油供給量が低減しても、速やか且つ確実にこれを
検出することができる。
In the above-described spindle device, when lubricating oil is injected from the nozzle into the inside of the rolling bearing, the injected lubricating oil increases the frictional resistance of the rolling elements in the rolling bearing, so that the dynamic torque of the rolling bearing increases. . This phenomenon of increase in dynamic torque has a degree of increase corresponding to the amount of lubricating oil injected into the rolling bearing, and also depends on the degree of increase in dynamic torque of the rolling bearing in accordance with the driving force of the electric motor driving the main shaft. Brings fluctuation. Therefore, if the lubricating oil supply amount decreases for any reason, such as a failure of the lubricating oil pump constituting the lubricating device or clogging of the nozzle, the driving force of the electric motor driving the main shaft is eventually reduced. According to the above-described configuration in which the fluctuation state of the driving force of the electric motor is monitored by the lubrication abnormality detecting means in order to realize as a phenomenon in which the fluctuation amount is reduced, even if the lubricating oil supply amount is reduced for any reason, it is quick and reliable. This can be detected.

【0015】なお、上記の主軸装置において、潤滑異常
検出手段が監視する電動モータの駆動力としては、例え
ば、電動モータの消費動力、又は、負荷トルク、又は駆
動電流等が該当するが、電動モータの駆動力として消費
電力、又は負荷トルク、又は駆動電流の何れを用いるか
は、好ましくは、既存設備や環境を考慮して、例えば、
設備費等の負担が軽減されるものを選択すると良い。こ
のように潤滑異常検出手段が監視する電動モータの駆動
力を選定することで、潤滑異常検出手段の設計自由度が
向上する。
In the above-described spindle device, the driving force of the electric motor monitored by the lubrication abnormality detecting means corresponds to, for example, power consumption of the electric motor, load torque, or driving current. Whether to use power consumption, or load torque, or drive current as the driving force is preferably, in consideration of existing facilities and environment, for example,
It is preferable to select one that reduces the burden on equipment costs. By selecting the driving force of the electric motor monitored by the lubrication abnormality detecting means in this way, the degree of freedom in designing the lubrication abnormality detecting means is improved.

【0016】また、好ましくは、上記の主軸装置におい
て、潤滑異常検出手段による電動モータの駆動力の監視
は、ノズルによる潤滑油のショットタイミングを基準
に、ショット前の約10秒からショット直後の約1秒以
内の時間帯を監視期間とし、例えば、ショット前の監視
時間帯と、ショット直後の監視時間帯とにおける最大駆
動力の比較によって、駆動力の変動幅を算出して、変動
幅が基準幅を超える場合に、潤滑油の供給異常と判定さ
せるとよい。超微量油潤滑方式では、噴射する潤滑油量
が非常に微量であるため、潤滑油のショットに起因する
軸受トルクの上昇は、噴射直後の約1秒間で通常値に戻
るため、その後の監視は、それほど有用なデータを見込
めない。一般に、超微量油潤滑方式ではショット間隔
を、例えば、60秒/ショット、又は120秒/ショッ
ト等の適宜値に設定して、間欠的に潤滑油供給を行う
が、上記のように、監視時間帯を制限することで、不要
なデータの蓄積を最小限に抑え、有用なデータのみを効
率良く監視することができ、データの記録量をコンパク
ト化できる。
Preferably, in the above spindle device, the monitoring of the driving force of the electric motor by the lubrication abnormality detecting means is performed from about 10 seconds before the shot to about 10 seconds immediately after the shot with reference to the shot timing of the lubricating oil by the nozzle. The time period within one second is defined as the monitoring period. For example, the fluctuation range of the driving force is calculated by comparing the maximum driving force between the monitoring time period before the shot and the monitoring time period immediately after the shot. If it exceeds the width, it may be determined that lubricating oil supply is abnormal. In the ultra-micro oil lubrication system, since the amount of lubricating oil injected is very small, the rise in bearing torque due to the lubricating oil shot returns to the normal value in about 1 second immediately after injection, so subsequent monitoring is , Not so useful data. Generally, in the ultra-micro oil lubrication method, the shot interval is set to an appropriate value, for example, 60 seconds / shot or 120 seconds / shot, and lubricating oil is supplied intermittently. By limiting the band, accumulation of unnecessary data can be minimized, only useful data can be monitored efficiently, and the amount of recorded data can be reduced.

【0017】また、更に好ましくは、例えば、上記主軸
装置が工作機械用で、主軸が当接される被削物(ワー
ク)が導電性を有する場合には、主軸と被削物とが当接
した状態を両者間の電気的な短絡状態の検出により検知
して、前記潤滑異常検出手段による監視は、主軸と被削
物とが非短絡状態の時に限定すると良い。一般的に、工
作機械では、非切削状態(即ち、主軸と被削物とが当接
していない状態)で主軸を回転駆動させている時間が数
十%以上を占める場合が少なくなく、その時間帯に潤滑
異常検出手段を作動させることで、潤滑油の供給異常の
検知に対する信頼性を向上させることができる。
More preferably, for example, when the spindle device is for a machine tool, and the work to be contacted with the spindle has conductivity, the spindle and the work are brought into contact with each other. It is preferable that the state where the main shaft and the workpiece are not short-circuited is detected by detecting the electrical short-circuit state between the two and detecting the electrical short-circuit state therebetween, and monitoring by the lubrication abnormality detecting means. Generally, in a machine tool, the time during which the spindle is rotationally driven in a non-cutting state (that is, a state in which the spindle and the workpiece are not in contact with each other) often occupies several tens% or more. By operating the lubrication abnormality detecting means in the belt, the reliability of detecting the lubricating oil supply abnormality can be improved.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る主軸装置の好
適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 (第1の実施の形態)図1は本発明の第1の実施の形態
に係る主軸装置の構成を示すブロック図である。この第
1の実施の形態の主軸装置1は、主軸15と、この主軸
15が水平に挿通するハウジング18と、主軸15をそ
の軸線方向に離間した複数箇所で回転自在にハウジング
18に支承する転がり軸受16,17と、主軸15を電
動モータ23により高速で回転駆動する軸駆動部25
と、転がり軸受16,17に潤滑油を供給する潤滑装置
110と、軸駆動部25を介して電動モータ23の駆動
力を監視して、潤滑油のショット直後の電動モータ23
の駆動力の変動幅が標準範囲を超える場合に転がり軸受
16,17への潤滑油の供給状態の異常を検知する潤滑
異常検出手段120と、潤滑異常検出手段120が監視
する電動モータ23の駆動力を所定用紙に記録するペン
レコーダー27とを備えた構成である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a spindle device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a spindle device according to a first embodiment of the present invention. The spindle device 1 according to the first embodiment includes a main shaft 15, a housing 18 through which the main shaft 15 is inserted horizontally, and rolling that rotatably supports the main shaft 15 on the housing 18 at a plurality of locations spaced apart in the axial direction. Bearings 16 and 17, and a shaft drive unit 25 that drives the main shaft 15 to rotate at high speed by an electric motor 23.
And a lubricating device 110 for supplying lubricating oil to the rolling bearings 16 and 17 and a driving force of the electric motor 23 via the shaft driving unit 25 to monitor the electric motor 23 immediately after the lubricating oil shot.
The lubrication abnormality detecting means 120 for detecting an abnormality in the supply state of the lubricating oil to the rolling bearings 16 and 17 when the fluctuation range of the driving force exceeds the standard range, and the driving of the electric motor 23 monitored by the lubrication abnormality detecting means 120 And a pen recorder 27 for recording a force on a predetermined sheet.

【0019】転がり軸受16は、主軸15の前部15a
を回転自在に支持するアンギュラ玉軸受で、転がり軸受
17は主軸15の後部15bを回転自在に支持するアン
ギュラ玉軸受である。各転がり軸受16,17の外輪
は、ハウジング18の円筒部18aの内周に嵌合すると
共に、円筒部18aの内周に嵌挿されたスリーブ18b
と円筒部18aの両端に装備された押え蓋18d,18
eとによって軸方向への移動が規制されている。
The rolling bearing 16 comprises a front portion 15a of the main shaft 15.
Are rotatably supported, and the rolling bearing 17 is an angular ball bearing that rotatably supports the rear portion 15b of the main shaft 15. The outer rings of the rolling bearings 16 and 17 are fitted on the inner periphery of the cylindrical portion 18a of the housing 18 and the sleeve 18b is fitted on the inner periphery of the cylindrical portion 18a.
And presser lids 18d, 18 provided at both ends of the cylindrical portion 18a.
The movement in the axial direction is regulated by e.

【0020】また、各転がり軸受16,17の内輪は、
主軸15の外周に嵌合すると共に、主軸15の外周に嵌
挿されたスリーブ18cと主軸15の両端に装備された
押えリング21a,21bとによって軸方向への移動が
規制されている。押えリング21aは、主軸15の前部
15aに螺合する押えナット22aによって転がり軸受
16側に押圧されている。また、押えリング21bは、
主軸15の後部15bに装備された鍔部15cに当接し
て軸方向の位置決めがされている。
The inner rings of the rolling bearings 16, 17 are
Along with the outer periphery of the main shaft 15, the movement in the axial direction is restricted by the sleeve 18 c fitted on the outer periphery of the main shaft 15 and the holding rings 21 a and 21 b provided at both ends of the main shaft 15. The press ring 21a is pressed toward the rolling bearing 16 by a press nut 22a screwed into the front portion 15a of the main shaft 15. In addition, the holding ring 21b
Axial positioning is performed by contacting a flange 15c provided on a rear portion 15b of the main shaft 15.

【0021】以上の各転がり軸受16,17は、以上の
取付構造によって、内外輪相互の相対回転が自在になっ
ている。なお、本実施の形態における主軸15は軸線方
向を水平に向けた姿勢で支持されているが、例えばマシ
ニングセンタに用いる場合では、垂直あるいは傾斜して
使用されることもある。
The above-described mounting structure allows each of the rolling bearings 16 and 17 to freely rotate relative to each other between the inner and outer rings. Although the main shaft 15 in the present embodiment is supported in a posture in which the axial direction is horizontal, for example, when used in a machining center, it may be used vertically or inclined.

【0022】潤滑装置110は、図2にも示すように、
潤滑油を転がり軸受16,17の所定の部位に向けて噴
射するためのノズル20(図1参照)と、潤滑油25を
貯留した潤滑油タンク2と、この潤滑油タンク2から供
給される潤滑油25を1ショット当たり0.0008〜
0.01cc(ml)の範囲の吐出量で間欠的に吐出可
能な超微量潤滑油ポンプ5と、潤滑油タンク2に貯留さ
れている潤滑油25を瀘過する潤滑油フィルタ3と、潤
滑油タンク2から超微量潤滑油ポンプ5への給油管に装
備されて潤滑油に混入している空気を排出するエア抜き
装置4と、超微量潤滑油ポンプ5の吐出する潤滑油をノ
ズル20に導く潤滑油供給路130と、超微量潤滑油ポ
ンプ5の動作を制御する制御装置61とを備えた構成で
ある。制御装置61は、ノズル20から潤滑油を噴射す
るタイミングを示す噴射信号61a(図1参照)を潤滑
異常検出手段120に出力する。
As shown in FIG. 2, the lubricating device 110
A nozzle 20 (see FIG. 1) for injecting lubricating oil toward predetermined portions of the rolling bearings 16 and 17, a lubricating oil tank 2 storing lubricating oil 25, and lubrication supplied from the lubricating oil tank 2 0.0008 oil 25 per shot
An ultra-small amount lubricating oil pump 5 capable of intermittent discharge at a discharge amount in the range of 0.01 cc (ml), a lubricating oil filter 3 for filtering lubricating oil 25 stored in a lubricating oil tank 2, and a lubricating oil An air bleeding device 4 that is provided in an oil supply pipe from the tank 2 to the micro-lubricating oil pump 5 and discharges air mixed in the lubricating oil, and guides the lubricating oil discharged from the ultra-micro-lubricating oil pump 5 to the nozzle 20. The configuration includes a lubricating oil supply path 130 and a control device 61 for controlling the operation of the ultra-trace lubricating oil pump 5. The control device 61 outputs to the lubrication abnormality detecting means 120 an injection signal 61a (see FIG. 1) indicating the timing of injecting the lubricating oil from the nozzle 20.

【0023】本実施の形態の場合、潤滑油供給路130
は、図2にも示すように、超微量潤滑油ポンプ5の吐出
口に接続された配管38に、多分岐配管装置9や配管1
0を組み合わせて、複数個のノズル20に潤滑油を導く
分岐供給路を形成したものである。そして、本実施の形
態の場合は、配管38と多分岐配管装置9との接続部に
は、管路の目詰まりを圧力上昇によって検出する目詰ま
りセンサ(圧力センサ)8を装備している。
In the case of this embodiment, the lubricating oil supply passage 130
As shown in FIG. 2, the multi-branch piping device 9 and the piping 1 are connected to the piping 38 connected to the discharge port of the ultra-trace amount lubricating oil pump 5.
0 is combined to form a branch supply path for guiding lubricating oil to a plurality of nozzles 20. In the case of the present embodiment, a clogging sensor (pressure sensor) 8 for detecting clogging of a pipeline by a pressure increase is provided at a connection portion between the pipe 38 and the multi-branch piping device 9.

【0024】超微量潤滑油ポンプ5は、図11に示した
構成のものである。説明の重複を避けるため、詳述はし
ないが、超微量潤滑油ポンプ5は、潤滑油タンク2(図
2参照)から潤滑油搬送管41を介してポンプ室37に
導入された潤滑油を、ポンプ室37内のシリンダ36内
部を摺動自在に往復動するピストン35により潤滑油供
給路である配管38に吐出させる構成であり、潤滑油搬
送管41が連通するポンプ室37の吸込口39に、ポン
プ室37から潤滑油搬送管41側へ逆流を防止する吸入
バルブ(逆止バルブ)40を装備すると共に、ピストン
35の往復動作を棒体30の伸縮動作によって行うよう
にしており、棒体30には磁界の印加で伸長する超磁歪
素子を利用している。
The ultra-trace lubricating oil pump 5 has the configuration shown in FIG. Although not described in detail in order to avoid repetition of the description, the micro-trace lubricating oil pump 5 pumps the lubricating oil introduced from the lubricating oil tank 2 (see FIG. 2) into the pump chamber 37 via the lubricating oil conveying pipe 41. The lubricating oil supply passage is discharged to a pipe 38 by a piston 35 slidably reciprocating within a cylinder 36 in a pump chamber 37. The lubricating oil conveying pipe 41 communicates with a suction port 39 of the pump chamber 37. A suction valve (check valve) 40 for preventing backflow from the pump chamber 37 to the lubricating oil conveying pipe 41 side is provided, and the reciprocating operation of the piston 35 is performed by the expansion and contraction operation of the rod 30. The reference numeral 30 uses a giant magnetostrictive element that expands when a magnetic field is applied.

【0025】潤滑装置110のノズル20は、各転がり
軸受16,17毎に、ハウジング18に装備されてい
る。各ノズル20は、ハウジング18の円筒部18a及
びスリーブ18bを挿通して装備され、噴射口を各転が
り軸受16,17の内外輪間の転動体に向けている。
The nozzle 20 of the lubrication device 110 is mounted on the housing 18 for each of the rolling bearings 16 and 17. Each nozzle 20 is equipped with the cylindrical portion 18a of the housing 18 and the sleeve 18b inserted therethrough, and directs the injection port to the rolling element between the inner and outer rings of the rolling bearings 16 and 17.

【0026】以上の構成を成す潤滑装置110は、特開
平2000−110711号公報に開示した超微量油潤
滑方式の潤滑装置を構成していて、各ノズル20からの
潤滑油の吐出速度が13〜200m/秒の範囲で、且つ
1ショット当たり0.0008〜0.01cc(ml)
の範囲となる超微量の潤滑油供給を実現する。
The lubricating device 110 having the above configuration constitutes a lubricating device of an ultra-trace oil lubrication system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-110711, in which the discharge speed of the lubricating oil from each nozzle 20 is 13 to 0.0008 to 0.01 cc (ml) per shot in the range of 200 m / s
Supply of a very small amount of lubricating oil in the range of

【0027】電動モータ23の出力する回転力は、出力
軸に装着されたベルトプーリ23aと、主軸15との間
に巻き掛けられたベルト29を介して、主軸15に伝達
される構成である。本実施の形態の軸駆動部25は、主
軸15が所要の回転速度で駆動されるように、電動モー
タ23に給電する制御回路で、後述する潤滑異常検出の
ために、電動モータ23の運転時の消費動力をペンレコ
ーダー27及び潤滑異常検出手段120に出力する。ペ
ンレコーダー27は、軸駆動部25から出力される消費
動力信号を所定の用紙に記録する。
The torque output from the electric motor 23 is transmitted to the main shaft 15 via a belt 29 wound around the belt pulley 23a mounted on the output shaft and the main shaft 15. The shaft drive unit 25 of the present embodiment is a control circuit that supplies power to the electric motor 23 so that the main shaft 15 is driven at a required rotation speed. Is output to the pen recorder 27 and the lubrication abnormality detecting means 120. The pen recorder 27 records the power consumption signal output from the shaft drive unit 25 on a predetermined sheet.

【0028】上記の主軸装置1において、ノズル20か
ら転がり軸受16,17内部に潤滑油が噴射されると、
噴射された潤滑油によって転がり軸受16,17内の転
動体の摩擦抵抗が増えるため、転がり軸受16,17の
動トルクが上昇する。この動トルクの上昇現象は転がり
軸受16,17に噴射される潤滑油量に応じた上昇度を
有し、且つ、主軸15を駆動している電動モータ23の
駆動力に転がり軸受16,17の動トルクの上昇度に応
じた変動をもたらす。本実施の形態における潤滑異常検
出手段120は、このような主軸15の動作特性に着目
してなされたもので、軸駆動部25から通知される消費
動力信号に基づいて電動モータ23の消費動力を監視し
て、潤滑油のショット直後の電動モータの駆動力の変動
幅が標準範囲を超える場合に転がり軸受16,17への
潤滑油の供給状態の異常を検知し、異常検知時には主軸
の回転を停止させるべく異常通知を軸駆動部25に送出
する。
In the above-described spindle device 1, when lubricating oil is injected from the nozzle 20 into the rolling bearings 16 and 17,
Since the frictional resistance of the rolling elements in the rolling bearings 16 and 17 increases due to the injected lubricating oil, the dynamic torque of the rolling bearings 16 and 17 increases. This phenomenon of increase in the dynamic torque has a degree of increase corresponding to the amount of lubricating oil injected into the rolling bearings 16 and 17, and the driving force of the electric motor 23 driving the main shaft 15 causes the rolling bearings 16 and 17 to rotate. A fluctuation corresponding to the degree of increase of the dynamic torque is caused. The lubrication abnormality detecting means 120 according to the present embodiment focuses on such operation characteristics of the main shaft 15, and calculates the power consumption of the electric motor 23 based on the power consumption signal notified from the shaft drive unit 25. When the fluctuation range of the driving force of the electric motor immediately after the shot of the lubricating oil exceeds the standard range, the abnormality of the supply state of the lubricating oil to the rolling bearings 16 and 17 is detected. An error notification is sent to the shaft drive unit 25 to stop the operation.

【0029】また、超微量油潤滑方式では、噴射する潤
滑油量が非常に微量であるため、潤滑油のショットに起
因する軸受トルクの上昇は、噴射直後の約1秒後に通常
値に戻るため、その後の監視は、それほど有用なデータ
を見込めない。そのため、本実施の形態の場合、潤滑異
常検出手段120による電動モータ23の消費動力の監
視は、潤滑装置110から通知されるノズル20による
潤滑油のショットタイミングを基準に、ショット前の約
10秒からショット直後の約1秒以内の時間帯を監視期
間とし、ショット前の監視時間帯における最大駆動力
と、ショット直後の監視時間帯における最大駆動力との
比較によって、駆動力の変動幅を算出して、変動幅が標
準範囲を超える場合に、潤滑油の供給異常と判定する。
潤滑異常検出手段120は、駆動力の変動幅が標準範囲
以下となる場合は、潤滑油の供給量の不足と判定し、ま
た、標準範囲を超える場合には潤滑装置110の制御不
良による供給過多と判定し、何れの場合にも、軸駆動部
25に異常通知を行って、電動モータ23による回転駆
動を停止させる。なお、潤滑異常検出手段120は、ノ
イズの影響による誤検出でみだりに運転停止が発生する
ことを回避するため、例えば、2〜5ショット連続で異
常を検知した場合に、軸駆動部25に異常通知を行う構
成としている。
Further, in the ultra-micro oil lubrication system, since the amount of lubricating oil to be injected is very small, the rise in bearing torque due to the shot of lubricating oil returns to the normal value about 1 second immediately after injection. Subsequent monitoring does not see much useful data. Therefore, in the case of the present embodiment, the monitoring of the power consumption of the electric motor 23 by the lubrication abnormality detecting means 120 is based on the timing of the lubricating oil shot by the nozzle 20 notified from the lubricating device 110 for about 10 seconds before the shot. And the monitoring period is set within about 1 second immediately after the shot, and the fluctuation range of the driving force is calculated by comparing the maximum driving force in the monitoring period before the shot with the maximum driving force in the monitoring period immediately after the shot. Then, when the fluctuation range exceeds the standard range, it is determined that the lubricating oil supply is abnormal.
The lubrication abnormality detecting means 120 determines that the supply amount of the lubricating oil is insufficient when the fluctuation range of the driving force is equal to or smaller than the standard range. In any case, the shaft drive unit 25 is notified of the abnormality, and the rotation drive by the electric motor 23 is stopped. The lubrication abnormality detection means 120 notifies the shaft drive unit 25 of an abnormality when, for example, an abnormality is detected for 2 to 5 consecutive shots, in order to avoid a sudden stoppage due to erroneous detection due to the influence of noise. Is performed.

【0030】次に、本実施の形態の潤滑装置110によ
る超微量油潤滑方式において、ノズル20の吐出速度、
吐出量を上記の最適範囲として規定するに至った理由等
を、本願出願人の実施した試験結果に基づいて補足説明
した後に、主軸装置1の動作を説明する。
Next, in the ultra-micro oil lubrication system using the lubrication device 110 of the present embodiment, the discharge speed of the nozzle 20
The operation of the spindle device 1 will be described after supplementary explanation based on the test results conducted by the applicant of the present invention, etc., on the reason why the discharge amount is defined as the above-mentioned optimum range.

【0031】図3は、潤滑油を噴射するノズル20の吐
出径と吐出速度との関係を示すグラフで、ノズル20の
吐出径をパラメータとして試験を行った結果である。図
示のように、ノズルの吐出径が小さいほど、吐出量が少
なく、吐出速度が大きくなる。このとき潤滑油は、吐出
速度13〜200m/秒、1回当たりの吐出油量は0.
0008〜0.01cc(ml)となる。また、吐出速
度と吐出油量は、潤滑油の動粘特性にも影響され、40
℃での動粘度が5〜50cStの潤滑油では、吐出速度
が10〜100m/秒の範囲で、吐出油量は0.000
5〜0.01cc(ml)の範囲となる。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the discharge diameter of the nozzle 20 for injecting the lubricating oil and the discharge speed, and shows the results of a test using the discharge diameter of the nozzle 20 as a parameter. As shown in the drawing, the smaller the discharge diameter of the nozzle, the smaller the discharge amount and the higher the discharge speed. At this time, the lubricating oil is discharged at a discharge speed of 13 to 200 m / sec, and the discharge oil amount per discharge is 0.1.
0008 to 0.01 cc (ml). Further, the discharge speed and the discharge oil amount are also affected by the dynamic viscosity characteristics of the lubricating oil,
In the case of a lubricating oil having a kinematic viscosity at 5 ° C. of 5 to 50 cSt, the discharge speed is in the range of 10 to 100 m / sec and the discharge oil amount is 0.000.
It will be in the range of 5 to 0.01 cc (ml).

【0032】次に、本実施の形態の主軸装置1を用いて
回転試験を実施し、主軸装置1の超微量潤滑油ポンプ5
と従来のオイルエア潤滑方式との比較を行った。
Next, a rotation test was conducted using the spindle device 1 of the present embodiment, and
And a conventional oil-air lubrication system were compared.

【0033】外輪径が160mm、内輪径が100m
m、転動体ピッチ円径dm が132.5mm、外内輪溝
曲率が52〜56%、接触角が20゜、内外輪材質がS
UJ2、転動体材質がSi34 の軸受を用い、潤滑油
が鉱油VG22(動粘度が40℃で22cSt、アキシ
ャル荷重が980N、使用ノズル数は従来のオイルエア
潤滑の場合が3個で超微量潤滑油ポンプ5の場合は1個
で0〜15,000rpm(一部は19,000rpm
で、dm ・N=2,500,000)の条件下で試験し
た。軸回転速度と軸受トルクとの関係、軸回転速度と外
輪温度上昇との関係、軸受トルク変動の比較等の試験を
行った。
Outer ring diameter is 160 mm, inner ring diameter is 100 m
m, the rolling element pitch circle diameter d m is 132.5Mm, outer inner ring groove curvature from 52 to 56%, the contact angle is 20 °, the inner and outer rings Material S
UJ2, bearing material of rolling element material is Si 3 N 4 , lubricating oil is mineral oil VG22 (kinematic viscosity is 22cSt at 40 ° C, axial load is 980N, and the number of nozzles used is 3 in the case of conventional oil-air lubrication; In the case of the lubricating oil pump 5, one lubricating oil pump 5 is used at 0 to 15,000 rpm (partly at 19,000 rpm).
Dm · N = 2,500,000). Tests such as the relationship between the shaft rotation speed and the bearing torque, the relationship between the shaft rotation speed and the outer ring temperature rise, and the comparison of the bearing torque fluctuation were performed.

【0034】図4は、軸回転速度と軸受トルクとの関係
を示すグラフである。図中、オイルエア潤滑方式の場合
は、3本のノズルから1ショット当たり、それぞれ0.
03cc(ml)の潤滑油を8分間隔で、本実施の形態
における超微量油潤滑方式の場合は、1本のノズルから
1ショット当たり、0.002cc(ml)の潤滑油を
それぞれ10秒、40秒、1秒間隔で吐出した場合のデ
ータに対応し、単位時間当たりの吐出油量は、それぞれ
0.01125cc(ml)/分、0.012cc(m
l)/分、0.003cc(ml)/分、0.012c
c(ml)/分である。従来のオイルエア潤滑方式で
は、回転速度15,000rpm(dm ・N=2,00
0,000)において、軸受トルクが0.18N・mで
あるのに対して、本実施の形態の超微量油潤滑方式で
は、0.14N・mと低く、更に、19,000rpm
(dm ・N=2,500,000)でも、軸受トルクは
0.16N・mであり、本発明の装置の方が低トルクに
なる。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the shaft rotation speed and the bearing torque. In the figure, in the case of the oil-air lubrication system, each of the three nozzles has a nozzle diameter of 0.1 mm.
In the case of the ultra-trace oil lubrication system of this embodiment, 03 cc (ml) of lubricating oil is applied every 8 minutes, and 0.002 cc (ml) of lubricating oil is applied from one nozzle to each shot for 10 seconds. Corresponding to the data in the case of discharging at an interval of 40 seconds and 1 second, the amount of oil discharged per unit time is 0.01125 cc (ml) / min and 0.012 cc (m
l) / min, 0.003cc (ml) / min, 0.012c
c (ml) / min. In the conventional oil-air lubrication method, the rotation speed 15,000rpm (d m · N = 2,00
0,000), the bearing torque is 0.18 N · m, whereas in the ultra-trace oil lubrication system of the present embodiment, it is as low as 0.14 N · m, and further, 19,000 rpm.
(D m · N = 2,500,000) but, bearing torque was 0.16 N · m, towards the device of the present invention is a low torque.

【0035】図4に示したトルク特性から、供給油量が
0.003〜0.12cc(ml)/分の範囲では、超
微量油潤滑方式の場合のトルクは、回転速度回転速度1
2,000〜15,000rpmを境に、これより高速
では供給間隔が短い方、即ち単位時間当たりの供給油量
が多い方がトルクは小さくなる。これは、高速下での温
度上昇による油膜形成能力の減少を防ぐにはある程度の
潤滑油量が必要となるためである。即ち、使用回転速度
により、最適となる潤滑油量、潤滑油供給間隔、吐出油
量が存在する。最高回転速度に合わせて、この回転速度
での最適潤滑油量、潤滑油供給間隔、吐出量を設定する
ことも可能であるが、潤滑油量を多く供給すると、低速
回転時において軸受トルクが大きくなり過ぎることがあ
る。この場合には、回転速度に合わせて制御装置が回転
速度毎の潤滑油量、潤滑油供給間隔、吐出油量等を求め
て、潤滑油の供給を最適化することが望ましい。
According to the torque characteristics shown in FIG. 4, when the supplied oil amount is in the range of 0.003 to 0.12 cc (ml) / min, the torque in the case of the ultra-micro oil lubrication system has a rotation speed of 1 rpm.
At 2,000 to 15,000 rpm, at higher speeds, the torque becomes smaller when the supply interval is shorter, that is, when the amount of supplied oil per unit time is larger. This is because a certain amount of lubricating oil is required to prevent a decrease in the oil film forming ability due to a temperature rise at high speed. That is, there are optimal lubricating oil amounts, lubricating oil supply intervals, and discharge oil amounts depending on the operating rotational speed. It is possible to set the optimal lubricating oil amount, lubricating oil supply interval, and discharge amount at this rotational speed according to the maximum rotational speed.However, if a large amount of lubricating oil is supplied, the bearing torque will increase at low speed rotation. It can be too much. In this case, it is desirable that the control device obtains the lubricating oil amount, the lubricating oil supply interval, the discharge oil amount, and the like for each rotational speed in accordance with the rotational speed, and optimizes the lubricating oil supply.

【0036】次に、図5は軸回転速度と外輪温度上昇と
の関係をグラフにしたものである。このグラフから分か
るように、外輪温度上昇に対しても超微量油潤滑方式の
方が従来のオイルエア潤滑方式に比べて低温になる。な
お、図4及び図5には、オイルエア潤滑方式の場合に、
回転速度15,000rpmまでのデータしか示してい
ないが、これは、回転速度が15,000rpm〜1
7,000rpmに昇速中、温度上昇の勾配が急にな
り、外輪温度上昇が60℃を越えたために試験を中断し
たためである。即ち、超微量油潤滑方式は、オイルエア
潤滑方式に比べ、トルクが小さく温度上昇を抑えること
ができ、高速回転が可能となる。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the shaft rotation speed and the outer ring temperature rise. As can be seen from this graph, the ultra-trace amount oil lubrication system is lower in temperature than the conventional oil-air lubrication system even with the outer ring temperature rise. 4 and 5 show the case of the oil-air lubrication system.
Although only data up to a rotation speed of 15,000 rpm is shown, this is because the rotation speed is 15,000 rpm to 1
This is because the temperature rise gradient was steep during the speed increase to 7,000 rpm, and the test was interrupted because the outer ring temperature rise exceeded 60 ° C. That is, compared with the oil-air lubrication system, the ultra-trace oil lubrication system has a smaller torque, can suppress the temperature rise, and can perform high-speed rotation.

【0037】なお、低速回転時に潤滑油の供給過多によ
って軸側のトルクの増大や軸受温度上昇が問題となる場
合は、この対策として、超微量潤滑油ポンプ5では、例
えば、コイル43への印加電流を低減させることでコイ
ル43が棒体30に印加する磁界強度を低くして、棒体
30の伸長度を低減させることによって、潤滑油供給量
を適正値に低減することができ、潤滑油供給量の最適化
制御が容易に可能である。
In the case where an excessive supply of the lubricating oil causes an increase in the torque on the shaft side or an increase in the bearing temperature during low-speed rotation, as a countermeasure against this, in the ultra-small lubricating oil pump 5, for example, the application to the coil 43 is performed. By reducing the current, the intensity of the magnetic field applied to the rod 30 by the coil 43 is reduced, and the elongation of the rod 30 is reduced, so that the lubricating oil supply amount can be reduced to an appropriate value. Optimization control of the supply amount is easily possible.

【0038】上記の事柄をまとめると、超微量油潤滑方
式を用いて、上記のようにノズルからの潤滑油の吐出速
度や、1ショット当たりの吐出量を適正範囲に設定する
ことにより、従来のオイルミスト潤滑方式、オイルエア
潤滑方式、ジェット潤滑方式等に使用される潤滑油強制
潤滑装置、熱交換器、潤滑油回収装置、圧縮エア等付帯
設備を簡略化でき、また騒音レベルを低く抑えることが
でき、更に潤滑油消費も少ないことから、環境に配慮で
き、また軸受トルクの低トルク化、及び安定性に優れ、
軸受温度上昇が低いことから主軸の回転精度を向上させ
ることもできる。従って、従来の潤滑方法を用いた主軸
装置1より優位性の高い小型の主軸装置1を提供でき
る。
To summarize the above, by using the ultra-micro oil lubrication method and setting the discharge speed of the lubricating oil from the nozzle and the discharge amount per shot as described above to the appropriate range, Auxiliary equipment such as oil mist lubrication system, oil air lubrication system, jet lubrication system, lubricating oil forced lubrication system, heat exchanger, lubricating oil recovery system, compressed air, etc. can be simplified and noise level can be kept low. And also consumes less lubricating oil, so it can be considered for the environment, and has low bearing torque and excellent stability.
Since the bearing temperature rise is low, the rotation accuracy of the main shaft can be improved. Therefore, it is possible to provide a small-sized spindle device 1 which is superior to the spindle device 1 using the conventional lubrication method.

【0039】なお、本実施の形態では、超微量潤滑油ポ
ンプ5において潤滑油を吐出するピストン35を往復動
させる駆動源として超磁歪素子を用いたが、ピストン3
5の駆動源は超磁歪素子に限らず、電歪素子、電磁石と
皿ばねの組合せ等、あるいは他のメカニカルな機構等の
技術を利用することが可能で、何れの駆動源を使用して
も、吐出速度13〜200m/秒で、0.0008〜
0.01cc(ml)/ショットの微量油吐出を実現す
れば、主軸装置1としては同様の良好な回転性能が得ら
れる。また、ピストン35の駆動に使用する超磁歪素子
としては、正特性の超磁歪材料の他にも、双方向特性の
磁歪材料であっても同様の作用効果を得ることができ
る。
In the present embodiment, the giant magnetostrictive element is used as a drive source for reciprocating the piston 35 for discharging the lubricating oil in the micro-lubricating oil pump 5.
The drive source of No. 5 is not limited to the giant magnetostrictive element, and it is possible to use a technique such as an electrostrictive element, a combination of an electromagnet and a disc spring, or another mechanical mechanism. At a discharge speed of 13 to 200 m / sec, 0.0008 to
If a small amount of oil discharge of 0.01 cc (ml) / shot is realized, the same good rotation performance as the spindle device 1 can be obtained. Similar effects can be obtained with a giant magnetostrictive element used for driving the piston 35 in addition to a giant magnetostrictive material having a positive characteristic and a magnetostrictive material having a bidirectional characteristic.

【0040】次に、図1、図2に基づいて、主軸装置1
としての動作を詳述する。潤滑油タンク2内に充填され
た潤滑油25は、潤滑油フィルタ3及びエア抜き装置4
を通り超微量潤滑油ポンプ5内に流入する。超微量潤滑
油ポンプ5は、制御装置61により潤滑油供給のための
間欠時間調整、潤滑油量調整、多分岐配管機構等の制御
が行われて、多分岐配管装置9で各配管10に潤滑油2
5を送る。各配管10に送られた潤滑油25は、ノズル
20によって各転がり軸受16,17の内部に確実に噴
射供給される。この場合、各ノズル20は、角度及び位
置が最適な状態に調整されていて、適量の潤滑油25が
各転がり軸受16,17の内部に供給される。また、制
御装置61による間欠時間調整、潤滑油量調整は、主軸
の回転速度を検出する図示せぬ回転計の出力に基づいて
行われる。なお、潤滑油量の調整は、超微量の流量セン
サを用いて行うことも可能である。
Next, based on FIG. 1 and FIG.
Will be described in detail. The lubricating oil 25 filled in the lubricating oil tank 2 is supplied to the lubricating oil filter 3 and the air release device 4.
And flows into the ultra-trace lubricating oil pump 5. The control device 61 controls the intermittent time for lubricating oil supply, adjusts the amount of lubricating oil, controls the multi-branch piping mechanism, etc., and lubricates each pipe 10 with the multi-branch piping device 9. Oil 2
Send 5 The lubricating oil 25 sent to each pipe 10 is reliably injected and supplied into each of the rolling bearings 16 and 17 by the nozzle 20. In this case, the angle and the position of each nozzle 20 are adjusted to an optimal state, and an appropriate amount of lubricating oil 25 is supplied into each of the rolling bearings 16 and 17. The intermittent time adjustment and the lubricating oil amount adjustment by the control device 61 are performed based on the output of a tachometer (not shown) that detects the rotation speed of the main shaft. The adjustment of the amount of lubricating oil can also be performed using a very small amount of flow sensor.

【0041】潤滑油供給の際、潤滑油フィルタ3は、目
詰まりの原因となるゴミ等を潤滑油タンク2の出口で排
除する。しかし、何らかの原因で潤滑油内に混入したゴ
ミ等が潤滑油フィルタ3を通過して、超微量潤滑油ポン
プ5内又は多分岐配管装置9の手前で流路の目詰まりを
招いた場合は、その目詰まりに伴う管路内の圧力変化が
基準値を越えると、目詰まりセンサ8が目詰まりの発生
として検知するため、超微量潤滑油ポンプ5の付近での
目詰まりの見落としを回避することができる。また、エ
アが混入した場合には、多孔質材からなるエア抜き装置
4により混入したエアが取り除かれ、混入エアが潤滑油
の供給異常を誤認させる管路内の圧力変動を招く虞がな
い。
When supplying the lubricating oil, the lubricating oil filter 3 removes dust and the like that cause clogging at the outlet of the lubricating oil tank 2. However, when dust or the like mixed in the lubricating oil for some reason passes through the lubricating oil filter 3 and causes clogging of the flow path in the ultra-trace lubricating oil pump 5 or in front of the multi-branch piping device 9, If the pressure change in the pipeline due to the clogging exceeds a reference value, the clogging sensor 8 detects the occurrence of clogging, so that oversight of clogging in the vicinity of the ultra-micro amount lubricating oil pump 5 is avoided. Can be. Further, when air is mixed, the mixed air is removed by the air bleeding device 4 made of a porous material, and there is no possibility that the mixed air causes a pressure fluctuation in the pipe line that mistakenly identifies an abnormal supply of the lubricating oil.

【0042】更に、本実施の形態の主軸装置1では、潤
滑装置110を構成している超微量潤滑油ポンプ5の故
障又はノズル20の目詰まり等の何らかの理由で潤滑油
供給量の低減が発生すれば、結局は、ショット直後にお
ける電動モータ23の消費動力の上昇現象が低減するの
で、潤滑異常検出手段120によって速やか且つ確実に
潤滑油供給量の不足を検出することができる。そのた
め、潤滑油の供給不足という異常の見落としに起因する
軸受の焼き付き等の事故を確実に防止することができ
る。しかも、潤滑油供給量の不足を検出するために改造
が必要となる既存部品が、例えば、超微量潤滑油ポンプ
5自体に潤滑異常検出手段を組み込む場合と比較する
と、少なくて済み、改良コストを安価にすることができ
る。従って、潤滑性能の信頼性の向上によって主軸装置
1における回転性能の向上や、軸受部の寿命の向上を図
ることができると同時に、製造コストの低減を図ること
ができる。
Further, in the spindle device 1 of the present embodiment, the lubricating oil supply amount is reduced for some reason such as failure of the ultra-small amount lubricating oil pump 5 constituting the lubricating device 110 or clogging of the nozzle 20. Then, eventually, the phenomenon of the increase in power consumption of the electric motor 23 immediately after the shot is reduced, so that the lubrication abnormality detecting means 120 can quickly and reliably detect the shortage of the lubricating oil supply amount. Therefore, it is possible to reliably prevent an accident such as seizure of a bearing caused by oversight of an abnormality such as insufficient supply of lubricating oil. In addition, the number of existing parts that need to be modified in order to detect the shortage of the lubricating oil supply amount is smaller than that in the case where the lubrication abnormality detecting means is incorporated in the ultra-small amount lubricating oil pump 5 itself. It can be cheap. Accordingly, it is possible to improve the rotational performance of the spindle device 1 and the life of the bearing unit by improving the reliability of the lubrication performance, and at the same time, it is possible to reduce the manufacturing cost.

【0043】図6乃至図9は、ペンレコーダー27が記
録した電動モータ23の消費動力図である。各図におい
て、縦軸は、モータの消費動力を示し、横軸は経過時間
を示している。図6は、120秒/ショットの間隔で、
1ショット毎の潤滑油吐出量を0.0015cc(m
l)で潤滑油供給を行い、主軸15の回転数が14,0
00rpmの時の消費動力を記録したものである。略一
定値をとる消費動力線f1 上に略一定間隔で表出する突
起y1 が、ショット直後の軸受トルクの増大に起因する
消費動力の上昇である。消費動力線f2 上に、略同一の
大きさの消費動力の上昇が安定して得られていることか
ら、良好に安定した潤滑油供給がなされていることが分
かる。
6 to 9 are power consumption diagrams of the electric motor 23 recorded by the pen recorder 27. FIG. In each figure, the vertical axis indicates the power consumption of the motor, and the horizontal axis indicates the elapsed time. FIG. 6 shows an interval of 120 seconds / shot,
The discharge amount of lubricating oil per shot is 0.0015cc (m
In 1), lubricating oil is supplied, and the number of revolutions of
The power consumption at 00 rpm is recorded. Projection y 1 to exposed at a substantially constant intervals on consumption power lines f 1 to take an approximately constant value, is an increase of power consumption due to the increase of the bearing torque immediately after the shot. On consumption power lines f 2, since the increase in power consumption of approximately the same size are obtained stably, it can be seen that satisfactorily stable lubricating oil supply is made.

【0044】図7は、60秒/ショットの間隔で、1シ
ョット毎の潤滑油吐出量を0.0015cc(ml)で
潤滑油供給を行い、主軸15の回転数が25,000r
pmの時の消費動力を記録したものである。略一定値を
とる消費動力線f2 上に略一定間隔で表出する突起y2
が、ショット直後の軸受トルクの増大に起因する消費動
力の上昇である。消費動力線f2 上に、略同一の大きさ
の消費動力の上昇が安定して得られていることから、良
好に安定した潤滑油供給がなされていることが分かる。
FIG. 7 shows that lubricating oil is supplied at an interval of 60 seconds / shot at a lubricating oil discharge rate of 0.0015 cc (ml) per shot, and the number of revolutions of the main shaft 15 is 25,000 rpm.
The power consumption at pm is recorded. Projections y 2 appearing at substantially constant intervals on the power consumption line f 2 having substantially constant values
Is an increase in power consumption due to an increase in bearing torque immediately after the shot. On consumption power lines f 2, since the increase in power consumption of approximately the same size are obtained stably, it can be seen that satisfactorily stable lubricating oil supply is made.

【0045】図8は、60秒/ショットの間隔で、1シ
ョット毎の潤滑油吐出量を0.0015cc(ml)で
潤滑油供給を行い、主軸15の回転数が25,000r
pmの時の消費動力を記録したものである。運転途中の
時間T1 の時点で潤滑油の供給を故意に停止させて、そ
の後の消費動力の変化を記録した。時間T1 以前では、
略一定値をとる消費動力線f2 上に略一定間隔で表出す
る突起y2 が、ショット直後の軸受トルクの増大に起因
する消費動力の上昇である。消費動力線f2 上に、略同
一の大きさの消費動力の上昇が安定して得られているこ
とから、良好に安定した潤滑油供給がなされていること
が分かる。しかし、時間T1 以後は、消費動力の上昇を
示す突起y2 が見られなくなるだけでなく、短時間の内
に、消費動力が急激に上昇する過剰上昇y3 が生じて、
軸受の焼き付きが生じたことが確認された。
FIG. 8 shows that lubricating oil is supplied at an interval of 60 seconds / shot at a lubricating oil discharge amount of 0.0015 cc (ml) for each shot, and the number of revolutions of the main shaft 15 is 25,000 rpm.
The power consumption at pm is recorded. And intentionally stopping the supply of the lubricating oil at the time of the middle operating time T 1, and record changes in subsequent power consumption. In the time T 1 before,
Projection y 2 be exposed at substantially constant intervals on consumption power lines f 2 that takes an approximately constant value, is an increase of power consumption due to the increase of the bearing torque immediately after the shot. On consumption power lines f 2, since the increase in power consumption of approximately the same size are obtained stably, it can be seen that satisfactorily stable lubricating oil supply is made. However, the time T 1 hereinafter, not only the projection y 2 can not be seen exhibiting elevated power consumption, in a short time, is caused excessive increase y 3 which power consumption increases rapidly,
It was confirmed that seizure of the bearing occurred.

【0046】図9は、60秒/ショットの間隔で、1シ
ョット毎の潤滑油吐出量を0.0015cc(ml)で
潤滑油供給を行い、主軸15の回転数が24,000r
pmの時の消費動力を記録したものである。運転途中の
時間T2 の時点でノズル20に目詰まりを生じさせて、
その後の消費動力の変化を記録した。時間T2 以前で
は、略一定値をとる消費動力線f4 上に略一定間隔で表
出する突起y4 が、時間T2 以後は、ショット間隔より
狭い間隔で頻繁に消費動力の変動が生じて、安定した潤
滑油供給がなされていないことが明確になった。
FIG. 9 shows that lubricating oil is supplied at an interval of 60 seconds / shot at a lubricating oil discharge rate of 0.0015 cc (ml) per shot, and the rotational speed of the main shaft 15 is 24,000 r.
The power consumption at pm is recorded. And causing clogging in the nozzle 20 at the time of the middle operating time T 2,
The subsequent changes in power consumption were recorded. The time T 2 previously, substantially constant value projection y 4 that exposed at a substantially constant intervals on the consumption power lines f 4 taking is, the time T 2 later, variation of frequent power consumption at small intervals from the shot interval occurs It became clear that stable lubricating oil supply was not achieved.

【0047】なお、本実施の形態では、潤滑異常検出手
段が監視する電動モータの駆動力として、電動モータ2
3の消費動力を選択したが、消費動力の代わりに、電動
モータ23へ作用する負荷トルク、又は駆動電流等を選
択することもでき、電動モータの駆動力として消費動
力、又は負荷トルク、又は駆動電流の何れを用いるか
は、既存設備や環境を考慮して、例えば、設備費等の負
担が軽減されるものを選択すると良い。このように潤滑
異常検出手段が監視する電動モータの駆動力を選定する
ことで、潤滑異常検出手段の設計自由度が向上し、設計
が容易になる。
In this embodiment, the driving force of the electric motor monitored by the lubrication abnormality detecting means is the electric motor 2
Although the power consumption of No. 3 is selected, a load torque or a drive current acting on the electric motor 23 can be selected instead of the power consumption, and the power consumption, the load torque, or the drive power is used as the driving force of the electric motor. Which of the electric currents should be used should be selected in consideration of the existing equipment and environment, for example, one that reduces the burden on equipment costs and the like. By selecting the driving force of the electric motor monitored by the lubrication abnormality detecting means in this way, the degree of freedom in designing the lubrication abnormality detecting means is improved, and the design is facilitated.

【0048】また、一般に、超微量油潤滑方式ではショ
ット間隔を、例えば、60秒/ショット、又は120秒
/ショット等の適宜値に設定して、間欠的に潤滑油供給
を行うが、上記のように、監視時間帯をショット前の約
10秒とショット直後の約1秒以内に設定することで、
不要なデータの蓄積を最小限に抑え、有用なデータのみ
を効率良く監視することができ、データの記録量をコン
パクト化できると同時に、潤滑異常検出手段の作動時間
を制限することで、消費電力の軽減等を図ることができ
る。
In general, in the ultra-trace oil lubrication system, the lubricating oil is intermittently supplied by setting the shot interval to an appropriate value, for example, 60 seconds / shot or 120 seconds / shot. By setting the monitoring time zone to about 10 seconds before the shot and about 1 second immediately after the shot,
Accumulation of unnecessary data is minimized, only useful data is monitored efficiently, and the amount of data recorded can be reduced. Can be reduced.

【0049】(第2の実施の形態)図10は、本発明の
第2の実施の形態の主軸装置140を示したものであ
る。ここに示した主軸装置140は、工作機械の主軸装
置として利用される場合で、第1の実施の形態の主軸装
置1に更に導通検知手段160を追加装備した構成で、
導通検知手段160以外の構成は第1の実施の形態のも
のと共通であり、共通する構成については同番号を付す
ことによって説明を省略する。
(Second Embodiment) FIG. 10 shows a spindle device 140 according to a second embodiment of the present invention. The spindle device 140 shown here is used as a spindle device of a machine tool, and has a configuration in which the spindle device 1 of the first embodiment is further equipped with a conduction detecting means 160.
Structures other than the conduction detecting means 160 are the same as those of the first embodiment, and the common structures are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0050】この主軸装置140に装備した導通検知手
段160は、主軸15に電気的接続状態となるブラシ1
61と被削物(ワーク)150とを電気的に接続する導
電路162の途中に、電源163と抵抗164とを直列
接続した構成で、主軸15が当接される被削物150が
導電性を有する場合には、主軸15と被削物150とが
当接した状態を両者間の電気的な短絡状態の検出により
検知して、導通信号166を潤滑異常検出手段120に
通知することで、潤滑異常検出手段120による監視
を、主軸15と被削物150とが非短絡状態の時に限定
する構成としている。一般的に、工作機械では、非切削
状態(即ち、主軸と被削物とが当接していない状態)で
主軸を回転駆動させている時間が数十%以上を占める場
合が少なくなく、その時間帯に潤滑異常検出手段を作動
させることで、潤滑油の供給異常の検知に対する信頼性
を向上させることができる。
The conduction detecting means 160 provided in the spindle device 140 is a brush 1 which is electrically connected to the spindle 15.
A power supply 163 and a resistor 164 are connected in series in the middle of a conductive path 162 for electrically connecting the workpiece 61 to the workpiece 150, and the workpiece 150 to which the main shaft 15 contacts is electrically conductive. In the case of having, the state in which the main shaft 15 and the work 150 are in contact with each other is detected by detecting an electrical short-circuit state between the two, and the conduction signal 166 is notified to the lubrication abnormality detection means 120, The monitoring by the lubrication abnormality detecting means 120 is limited to a time when the spindle 15 and the work 150 are in a non-short circuit state. Generally, in a machine tool, the time during which the spindle is rotationally driven in a non-cutting state (that is, a state in which the spindle and the workpiece are not in contact with each other) often occupies several tens% or more. By operating the lubrication abnormality detecting means in the belt, the reliability of detecting the lubricating oil supply abnormality can be improved.

【0051】なお、本発明の主軸装置において使用する
転がり軸受の形式や、転がり軸受の装備位置、更には装
備数等は、何れも、上記実施の形態に限定するものでは
なく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に設計変
更可能であることは言うまでもない。
The type of the rolling bearing used in the spindle device of the present invention, the mounting position of the rolling bearing, the number of the rolling bearing, and the like are not limited to the above-described embodiment, and the gist of the present invention. It is needless to say that the design can be changed as appropriate without departing from the range.

【0052】また、本実施の形態では、電動モータ23
の回転力を主軸15に伝達する回転力伝達機構は、上記
の実施の形態で示したベルト式の動力伝達機構に限るも
のではなく、例えば、減速機内蔵のカップリングで直結
する形式や、電動モータを主軸15自体にビルトインす
るモータビルトインタイプの構造も採用することが可能
である。
In the present embodiment, the electric motor 23
Is not limited to the belt-type power transmission mechanism described in the above embodiment, and may be, for example, a type that is directly connected by a coupling with a built-in reduction gear, or a type that is electrically driven. It is also possible to adopt a motor built-in type structure in which a motor is built in the main shaft 15 itself.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明の主軸装置によれば、ノズルから
転がり軸受内部に潤滑油が噴射されると、噴射された潤
滑油によって転がり軸受内の転動体の摩擦抵抗が増える
ため、転がり軸受の動トルクが上昇する。この動トルク
の上昇現象は転がり軸受に噴射される潤滑油量に応じた
上昇度を有し、且つ、主軸を駆動している電動モータの
駆動力に転がり軸受の動トルクの上昇度に応じた変動を
もたらす。従って、潤滑装置を構成している超微量潤滑
油ポンプの故障又はノズルの目詰まり等の何らかの理由
で潤滑油供給量の低減が発生すれば、結局は、主軸を駆
動している電動モータの駆動力の変動量が低減する現象
として具現するため、電動モータの駆動力の変動状態を
潤滑異常検出手段で監視する上記構成によれば、何れの
理由により潤滑油供給が低減しても、速やか且つ確実に
潤滑油供給量の不足を検出することができて、潤滑油の
供給不足という異常の見落としに起因した軸受の焼き付
き等の事故を確実に防止することができる。しかも、潤
滑油供給量の不足を検出するために改造が必要となる既
存部品が、例えば、超微量潤滑油ポンプ自体に潤滑異常
検出手段を組み込む場合と比較すると、少なくて済み、
改良コストを安価にすることができる。従って、潤滑性
能の信頼性の向上によって主軸装置における回転性能の
向上や、軸受部の寿命の向上を図ることができると同時
に、製造コストの低減を図ることができる。
According to the spindle device of the present invention, when lubricating oil is injected from the nozzle into the inside of the rolling bearing, the injected lubricating oil increases the frictional resistance of the rolling elements in the rolling bearing. Dynamic torque increases. This phenomenon of increase in dynamic torque has a degree of increase corresponding to the amount of lubricating oil injected into the rolling bearing, and also depends on the degree of increase in dynamic torque of the rolling bearing in accordance with the driving force of the electric motor driving the main shaft. Brings fluctuation. Therefore, if the supply amount of the lubricating oil is reduced for any reason such as failure of the ultra-trace lubricating oil pump constituting the lubricating device or clogging of the nozzle, the driving of the electric motor driving the main shaft is eventually completed. According to the above-described configuration in which the fluctuation state of the driving force of the electric motor is monitored by the lubrication abnormality detecting means in order to be embodied as a phenomenon in which the fluctuation amount of the force is reduced, even if the lubricating oil supply is reduced for any reason, the lubricating oil supply can be performed quickly and Insufficient supply of lubricating oil can be reliably detected, and accidents such as seizure of the bearing caused by oversight of an abnormality such as insufficient supply of lubricating oil can be reliably prevented. In addition, the number of existing parts that need to be modified in order to detect a shortage of lubricating oil supply is smaller than when, for example, incorporating a lubrication abnormality detecting means into the ultra-micro lubricating oil pump itself.
The improvement cost can be reduced. Therefore, the improvement of the reliability of the lubrication performance can improve the rotation performance of the spindle device and the life of the bearing portion, and can reduce the manufacturing cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る主軸装置の第1の実施の形態の構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a spindle device according to the present invention.

【図2】図1の主軸装置における潤滑装置の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a lubrication device in the spindle device of FIG.

【図3】図1の主軸装置で使用している超微量油潤滑方
式の潤滑装置におけるノズルの形状と潤滑油の吐出速度
との関係を示すグラフである。
3 is a graph showing a relationship between a nozzle shape and a discharge speed of lubricating oil in a lubrication device of an ultra-micro oil lubrication system used in the spindle device of FIG.

【図4】図1の主軸装置における軸回転速度と軸受トル
クとの関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a shaft rotation speed and a bearing torque in the spindle device of FIG.

【図5】図1の主軸装置における軸回転速度と外輪温度
上昇との関係を示すグラフである。
5 is a graph showing a relationship between a shaft rotation speed and an outer ring temperature rise in the spindle device of FIG. 1;

【図6】図1に示した受軸装置において、主軸を14,
000rpmで回転駆動した時のモータ駆動力の測定図
である。
FIG. 6 is a perspective view of the shaft receiving device shown in FIG.
FIG. 9 is a measurement diagram of a motor driving force when driven to rotate at 000 rpm.

【図7】図1に示した受軸装置において、主軸を25,
000rpmで回転駆動した時のモータ駆動力の測定図
である。
FIG. 7 is a perspective view of the shaft receiving device shown in FIG.
FIG. 9 is a measurement diagram of a motor driving force when driven to rotate at 000 rpm.

【図8】図1に示した受軸装置において、主軸を25,
000rpmで回転駆動時に潤滑油の供給を停止した時
のモータ駆動力の測定図である。
FIG. 8 is a sectional view of the shaft receiving device shown in FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating a measurement of a motor driving force when the supply of lubricating oil is stopped during rotation driving at 000 rpm.

【図9】図1に示した受軸装置において、主軸を24,
000rpmで回転駆動時にノズルに目詰まりを発生さ
せた時のモータ駆動力の測定図である。
FIG. 9 is a perspective view of the shaft receiving device shown in FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating a measurement of a motor driving force when clogging of a nozzle occurs during rotation driving at 000 rpm.

【図10】本発明に係る主軸装置の第2の実施の形態の
構成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a spindle device according to a second embodiment of the present invention.

【図11】従来の超微量潤滑油ポンプを用いた超微量油
潤滑方式の潤滑装置の概略説明図である。
FIG. 11 is a schematic explanatory diagram of a conventional lubricating device of an ultra-trace oil lubrication system using an ultra-trace oil lubricant pump.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,140 主軸装置 5 超微量潤滑油ポンプ 15 主軸 16,17 転がり軸受 18 ハウジング 20 ノズル 23 電動モータ 25 軸駆動部 27 ペンレコーダー 110 潤滑装置 120 潤滑異常検出手段 130 潤滑油供給路 Reference Signs List 1,140 Spindle device 5 Ultra-micro lubricating oil pump 15 Spindle 16, 17 Rolling bearing 18 Housing 20 Nozzle 23 Electric motor 25 Shaft drive unit 27 Pen recorder 110 Lubricating device 120 Lubrication abnormality detecting means 130 Lubricating oil supply path

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主軸と、該主軸が挿通するハウジング
と、前記主軸の軸線方向に離間した複数箇所で前記主軸
を前記ハウジングに回転自在に支承する転がり軸受と、
前記主軸を電動モータにより高速で回転駆動する軸駆動
部と、該転がり軸受に潤滑油を供給する潤滑装置とを備
え、且つ、前記潤滑装置は、潤滑油を前記転がり軸受の
所定の部位に向けて噴射するためのノズルと、超微量の
吐出量で潤滑油を間欠的に吐出する潤滑油ポンプと、該
潤滑油ポンプの送出する潤滑油を前記ノズルに導く潤滑
油供給路とを備えて、前記ノズルから微量の潤滑油を間
欠的に前記転がり軸受に噴射する主軸装置において、 前記電動モータの駆動力を監視して、潤滑油のショット
直後の前記電動モータの駆動力の変動幅が標準範囲を外
れる場合に前記転がり軸受への潤滑油の供給状態の異常
を検知する潤滑異常検出手段を設けたことを特徴とする
主軸装置。
1. A main shaft, a housing through which the main shaft is inserted, and a rolling bearing rotatably supporting the main shaft on the housing at a plurality of positions spaced apart in an axial direction of the main shaft,
A shaft drive unit that drives the main shaft to rotate at a high speed by an electric motor; and a lubrication device that supplies lubricating oil to the rolling bearing, and the lubricating device directs the lubricating oil to a predetermined portion of the rolling bearing. A nozzle for injecting the lubricating oil, a lubricating oil pump that intermittently discharges the lubricating oil with a very small discharge amount, and a lubricating oil supply path that guides the lubricating oil sent by the lubricating oil pump to the nozzle, In a spindle device for intermittently injecting a small amount of lubricating oil from the nozzle to the rolling bearing, a driving force of the electric motor is monitored, and a fluctuation range of the driving force of the electric motor immediately after the lubricating oil is shot is within a standard range. A spindle device provided with lubrication abnormality detection means for detecting an abnormality in the state of supply of the lubricating oil to the rolling bearing when it deviates.
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