JP2004353868A - 回転部支持体における潤滑油供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 回転部支持体における回転軸に対し、安定した状態にて適切な潤滑油を供給する方法の構成を提供すること。
【解決手段】 回転部支持体の回転速度に応じて１回当りの潤滑油供給量を調整することによる潤滑油供給方法であって、潤滑油を供給した直後回転軸への温度が上昇するか否かを基準として、回転軸受が上昇しないような１回当りの潤滑油の供給量の上限値を確認し、当該上限値による１回当りの潤滑油の供給量に対し、所定の回転速度にて回転を継続することによって温度上昇が生ずる直前までの時間を、最大の時間間隔とし、前記最大の時間間隔よりも短い基準時間間隔を該最大の時間間隔によって除算を行い、かつ前記1回当りの供給量の上限値による乗算を行うことによって、該基準として設定した時間間隔に対応する１回当りの潤滑油の供給量の最小値とする回転部支持体における潤滑油供給方法。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電気モーター、スピンドル等の回転する機器に採用されている回転部支持体における潤滑油の供給方法に関するものである。

グリース潤滑は軸受けの組立時に軸受け部分に定量のグリースを塗布して使用する方法で、後からの給油補充はほとんどしない状態で使用するので、最初に軸受けを回転させた時に塗布されたグリースのほとんどは周りに飛ばされ軌道面に残るグリースはごく僅かになるために、高速での長時間回転させることはできない。しかも、寿命も大変に不安定である。

オイルミスト潤滑は、圧縮空気によりオイルを霧状にして軸受けの回転部分に吹き付け給油する方法で、発熱も抑えられ、高速回転させる軸受けとして使用されているが、専用のオイルミスト発生装置が必要で装置が高価になること、オイルを含む排気ガスが出るので周囲の環境が悪化する問題がある。

オイルエヤー潤滑は、微量のオイルを圧縮空気により軸受けの回転部分に給油する方法で、発熱も抑えられ、高速回転に使用されているが、専用のオイルエヤー潤滑装置が必要で装置が高価になること、オイルを含む排気ガスが出るので、周囲の環境が悪化する問題がある。

ジェット潤滑は、冷却したオイルを多量に軸受けの回転部分に流し込む方法であるので、冷却にも優れ高速回転に使用されているが、軸を回転させるのに非常に大きな動力が必要になることと、多量の一定温度にコントロールされたオイルが必要なことから、装置が非常に高価になるという問題があり、航空機のエンジンの軸受けなどのごく限られた用途にしか使用されていない。

以上のとおり、従来技術における回転部支持体に対する潤滑方法は、何れも一長一短を有しているが、一般に回転軸受の速度が大きくなるに従って、供給すべき潤滑油の量が増大する。

しかるに、前記の各方法による従来技術では、回転速度の変化に対応して、潤滑油の供給量を適宜変化させるという、基本的発想を有していない。

特開平３−１９６９４２号公報 特開平１１−６３３８５号公報 特開２０００−１７６９８５号公報

本発明は、前記のような従来技術の状況に鑑み、回転軸受における回転速度の変化に対応して、適切な潤滑油を供給できる潤滑油供給方法の基本構成を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するため、本発明の構成は、内側部分、外側部分のうちの一方が固定し、他方が回転し、かつ双方の間に回転軸受が介在している回転部支持体において、1回当りの潤滑油を供給する時間間隔を調整しない状態としたうえで、回転速度に応じて当該１回当りの潤滑油供給量を調整することに基づく、回転部支持体における潤滑油供給方法であって、潤滑油を供給した直後回転軸への温度が上昇するか否かを基準として、回転軸受が上昇しないような１回当りの潤滑油の供給量の上限値を確認し、当該上限値による１回当りの潤滑油の供給量に対し、所定の回転速度にて回転を継続することによって温度上昇が生ずる直前までの時間を、最大の時間間隔とし、前記最大の時間間隔よりも短い時間間隔を基準とする時間間隔として設定したうえで、該基準として設定した時間間隔を該最大の時間間隔によって除算を行い、かつ前記1回当りの供給量の上限値による乗算を行うことによって、該基準として設定した時間間隔に対応する１回当りの潤滑油の供給量の最小値とすることに基づく回転部支持体における潤滑油供給方法からなる。

以上のような構成による本発明においては、合理的かつ適切な潤滑油の供給が可能となり、これによって回転軸受の摩耗によるアクシデントを防止し、長期にわたる安全な回転軸受の操作を実現することができる。

特に後述するような実施例１の装置を使用した場合には、本発明の潤滑油の供給に適切に適用可能であり、かつグリースなどの粘着力の大きい潤滑油に対しても、適切な処理が可能となり、
後述するような実施例２によるシステムを採用した場合には、複数個の回転軸受に対し、１個のコンピューターによって極めて経済的な操作が可能となる。

このように、本発明は、多面的な長所を有しており、その価値は、絶大である。

本発明の方法を実現する回転部支持体は、図４に示すように、外側部分の固定体２と内側部分の回転体１からなる回転部支持体（図４（ａ）の場合）、及び外側部分の回転体１及び内側部分の固定体２からなる回転部支持体（図４（ａ）の場合）の何れかによって構成されているが、何れの場合においても、回転体１と固定体２との間に、回転軸受３が相互の間に介在している。

そして、本発明においては、1回当りの潤滑油を供給する時間間隔を一定としたうえで、当該１回当りの潤滑油の供給量を、回転軸受３の速度に対応して調整する点に特徴を有している。

実際には回転体１の回転速度に対応して、メモリー５１に記憶されている適切な１回当りの潤滑油の供給量による指令をコンピューター５によって、潤滑油供給装置４に伝達することになる。

各回転軸受３において、所定の回転速度に対応して潤滑油を供給するうえで適切な１回当りの供給量は、試行錯誤を伴う実験によって確定させる以外になく、特定の理論によって適切な供給量を一挙に割り出すことはできない。

言うまでもなく、適切な１回当りの供給量は、一定の幅を有しており、特定の値のみに限定されている訳ではない。

他方、供給する時間間隔と１回当りの供給量は相関関係にあり、時間間隔が短い程１回当りの供給量は少量となり、双方は概略比例関係にある。

１回当りの潤滑油の供給量が多すぎる場合には、回転軸受における潤滑油の存在自体が却って摩擦の原因となり、供給直後回転軸受の温度が上昇する。

したがって、各回転軸受３に対応している１回当りの潤滑油の供給量の上限値は、供給直後の温度上昇が生ずるか否かを基準として、当該温度上昇が生じないような一回当りの潤滑油の供給量の上限値を予め確認することになる。

上記確認が行われた場合において、当該上限値によって潤滑油を供給したうえで、回転軸受３を所定の速度にて回転を継続した場合に、温度上昇が生ずる直前の時間を、最大の時間間隔と設定することができる。

しかしながら、所定の回転速度に対して設定し得る時間間隔及び１回当りの供給量は、前記最大の時間間隔及び供給量の上限値に限定される訳ではない。

即ち、最大の時間間隔よりも短い時間間隔による基準を設定し、かつ前記供給量の上限値よりも小さい供給量をもって適切な供給条件とすることは、十分可能である。

前記最大の時間間隔よりも短い時間間隔を基準とする時間間隔として設定したうえで、当該基準とする時間間隔に対応する１回当たりの供給量を、
基準として設定した時間間隔÷最大の時間間隔×前記１回当り供給量の上限値
によって算定することが可能である。

何故ならば、1回当りの潤滑油を供給する時間間隔と、当該１回当りの潤滑油の供給量とは、該略比例関係にあるからである。

前記の計算による1回当りの供給量は、最大の時間間隔による除算を行っている以上、前記目標とする時間間隔において、適切な1回当りの供給量の最小値に該当する。

前記上限値を所定の回転速度に対応する1回当りの潤滑油の供給量の最大値として設定することができる。

したがって、前記最大の時間間隔よりも短い時間間隔を基準とする時間間隔として設定した場合には、前記計算式による最小値と、前記最大値との中間値を、適切な１回当りの潤滑油の供給量として採用することができる。

以下実施例に即して本発明の本発明の具体的な構成について説明する。

実施例１においては、本発明における好適な潤滑装置の構成を示す。

即ち、実施例１においては、図１に示すように、ラチェットの爪４６を動かすエヤーシリンダー４１によりラチェット４２を回転させ、ラチェット４２の中心のネジ４７によりネジ４７先端のピストン４３を微少量動かすことにより、微量の潤滑油を吐出させることによって、所定の時間間隔に対応して１回当りの潤滑油を供給することができる。

ラチェット４２の代わりに歯車を置き、歯車を介してパルスモーターで回転させることもできる。

図１に示すように、エヤーシリンダー４１の動作回路に流量調整弁４４を設けた場合には、潤滑油の供給を緩慢な状態とすることができる。

このような緩慢な供給状態は、特にグリースのように、粘度が高い潤滑油を使用した場合に有効である。

即ち、グリースのように粘度の高い潤滑油を供給する場合には、急激なピストン４３の動作では配管系の抵抗により、必要量を完全に出し切ることができないのに対し、図１のように、流量調整弁４４により時間をかけてエヤーを供給した際には、必要量を完全に出し切ることが可能となる。

実施例２においては、図３に示すように、複数個の回転部支持体、更にはこれによる複数の回転軸受３に対し、１個のコンピューター５によって実施例２の如き時間間隔及び１回当りの供給量を計算によって指令するシステムを採用し、これによって、複数個の各回転軸受３に対し個別のコンピューター５を設定するという不経済な状況を克服する点に特徴を有している。

但し、コンピューター５は、同時に複数個の各回転軸受からの回転速度を表す信号を受信し、かつ計算することはできない。

実施例２においては、複数個の各回転軸受３に対し、識別回路６を介して１個のコンピューター５を設置し、各回転軸受３は、識別回路６に対し回転速度を表す信号及び識別信号を送付し、識別回路６は、上記各信号が入力した時期の前後関係を判別する回路部分を備えている。

そして、上記各信号を異なる時期に受信した場合には、当該受信の順序に従って、前記各信号を一度メモリー５１に記憶させる工程を経るか、又は当該工程を経ずにコンピュータ５に送付すると共に、上記各信号の一部又はすべてを同時期に受信した場合には、同時期に受信した回転速度を表わす信号及び各識別信号をメモリー５１に記憶したうえで、プログラムによって予め定めた順序に従って、同時に受信した各回転軸受３からの入力信号の順序を定め、当該順序に従って同時期に受信した前記各信号をコンピューター５に送信している。

コンピューター５は識別回路６によって順次送信された各回転軸受３の速度を表わす信号に基づいて潤滑油を供給するために１回当りの潤滑油の適切な供給量の計算を行い、かつ識別回路６から送られた識別信号に基づいて当該計算結果に基づく出力信号を各回転軸受３に対し送信することができる。

このような実施例２においては、複数個の回転軸受３から同時に回転速度を表わす信号が入力されたとしても、識別回路６において所定の順序に従って、コンピューター５に順次回転速度を表わす信号及び識別信号が入力され、かつ所定の計算処理が行われるので、１回当たりの適切な供給量のコントロールに格別の支障は生じない。

本発明は、諸分野において採用されている回転部支持体における潤滑油の供給方法として広く利用することができる。

実施例１による潤滑油供給装置を示しており、（ａ）は潤滑油の射出方向側断面図であり、（ｂ）は射出方向と直交する方向の側断面図である。 実施例２を説明するブロック図を示す。 本発明の方法を適用する回転部支持体の構成を示す側断面図であり、（ａ）は内側部分に回転体を設けた場合を示し、（ｂ）は外側部分に回転体を設けた場合を示す。

符号の説明

１ 回転体
２ 固定体
３ 回転軸受
３０ 回転軸受の速度信号発生装置
４ 潤滑油供給装置
４１ エヤーシリンダー
４２ ラチェット
４３ ピストン
４４ 流量調整弁
４５ 電磁弁
４６ ラチェットの爪
４７ ネジ
５ コンピューター
５１ コンピューター内のメモリー
６ 識別回路

Claims (5)

1. 内側部分、外側部分のうちの一方が固定し、他方が回転し、かつ双方の間に回転軸受が介在している回転部支持体において、1回当りの潤滑油を供給する時間間隔を調整しない状態としたうえで、回転速度に応じて当該１回当りの潤滑油供給量を調整することに基づく、回転部支持体における潤滑油供給方法であって、潤滑油を供給した直後回転軸への温度が上昇するか否かを基準として、回転軸受が上昇しないような１回当りの潤滑油の供給量の上限値を確認し、当該上限値による１回当りの潤滑油の供給量に対し、所定の回転速度にて回転を継続することによって温度上昇が生ずる直前までの時間を、最大の時間間隔とし、前記最大の時間間隔よりも短い時間間隔を基準とする時間間隔として設定したうえで、該基準として設定した時間間隔を該最大の時間間隔によって除算を行い、かつ前記1回当りの供給量の上限値による乗算を行うことによって、該基準として設定した時間間隔に対応する１回当りの潤滑油の供給量の最小値とすることに基づく回転部支持体における潤滑油供給方法。
2. 請求項１記載の上限値を１回当りの潤滑油の供給量の最大値としたうえで、請求項１記載の１回当りの潤滑油の供給量の最小値の中間値を選択することを特徴とする請求項１記載の回転部支持体における潤滑油供給方法。
3. エヤーシリンダーに基づいて回転するラチェット又はパルスモーターによって回転する歯車によって回転ネジを回転させ、当該回転ネジの先端のピストンを移動させることによる潤滑油吐出装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の回転部支持体における潤滑油供給方法。
4. ラチェットを回転させるエヤーシリンダーに対し、ポンプを供給する経路内に流量調整弁を設け、潤滑油の供給速度を調整することを特徴とする請求項３記載の回転部支持体における潤滑油供給方法。
5. 複数個の各回転軸受に対し、識別回路を介して１個のコンピューターを設置し、各回転軸受は、識別回路に対し回転速度を表す信号及び識別信号を送付し、識別回路は、上記各信号が入力した時期の前後関係を判別する回路部分を備えており、上記各信号を異なる時期に受信した場合には、当該受信の順序に従って、前記各信号を一度メモリーに記憶させる工程を経るか、又は当該工程を経ずにコンピュータに送付すると共に、上記各信号の一部又はすべてを同時期に受信した場合には、同時期に受信した回転速度を表わす信号及び各識別信号をメモリーに記憶したうえで、プログラムによって予め定めた順序に従って、同時に受信した各回転軸受からの入力信号の順序を定め、当該順序に従って同時期に受信した前記各信号をコンピューターに送信し、コンピューターは識別回路から送られた各回転軸受の速度を表わす信号に基づいて潤滑油を供給するために適切な１回当りの潤滑油の適切な供給量の計算を行い、かつ識別回路から送られた識別信号に基づいて当該計算結果に基づく出力信号を各回転軸受に対し送信することを特徴とする請求項１記載の回転部支持体における潤滑油供給方法。

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