JP2004353869A - 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、各回転軸受の回転数に対応して、複数個の回転速度にそれぞれ対応する１回当りの潤滑油の供給量の双方を予め記憶しておき、当該回転軸受において生じている実際の回転速度による入力信号に対し、上記予め記憶してある複数個の回転速度のうち、該入力信号による回転速度に比し、大きい回転速度の最小値、及び当該入力信号による回転速度に比し、小さい回転速度の最大値に各１回当りの供給量を基準として、該入力信号による回転速度との差に基づく按分比例によって、該入力信号による回転速度に対応した１回当りの潤滑油の供給量を計算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。
【選択図】 図２

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、各回転軸受の回転数に対応して、複数個の回転速度にそれぞれ対応する１回当りの潤滑油の供給量の双方を予め記憶しておき、当該回転軸受において生じている実際の回転速度による入力信号に対し、上記予め記憶してある複数個の回転速度のうち、該入力信号による回転速度に比し、大きい回転速度の最小値、及び当該入力信号による回転速度に比し、小さい回転速度の最大値における各対応する１回当りの供給量を基準として、該入力信号による回転速度との差に基づく按分比例計算を行うことによって、該入力信号による回転速度に対応した適切な潤滑油を供給する時間間隔、及び適切な１回当りの潤滑油の供給量を計算し、潤滑油供給装置に指令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、色々な回転速度に対し、供給量による自動的な制御を可能となる。

特に後述する実施例１の装置の場合には、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。

上記の概略比例関係に立脚したうえで、本発明においては、潤滑油供給方法を自動化するために、個別の回転軸受３において生じている任意の回転速度に対し、適切な１回当りの潤滑油の供給量をコンピューター５によって計算していることを特徴としている。

このような計算方法としては、複数個の回転速度に対し、予め適切な時間間隔 及び適切な１回当りの供給量を設定しておき、回転軸受３が特定の回転速度（ω）による入力信号がコンピューター５に送付された場合には、図２のグラフに示すように、記憶している複数個の回転速度の内、当該入力信号に係る回転速度に最も近い両側の回転速度、即ち当該入力信号にかかる回転速度よりも小さな回転速度のうちの最大値ω_１及び、当該入力信号にかかる回転速度よりも大きな回転速度のうちの最小値ω_２を選択し、回転速度ω_１に対応する適切な１回当たりの供給量をＶ_１とし、回転速度ω_２に対応する適切な１回当たりの供給量をＶ_２とした場合、上記入力信号に係る回転速度ω_０に対応する適切な１回当たりの供給量Ｖ_０は、図２に示すように、
（Ｖ_２−Ｖ_０）／（Ｖ_０−Ｖ_１）＝（ω_２−ω_０）／（ω_０−ω_１）
による按分比例による計算を行い、結局、
Ｖ_０＝｛Ｖ_１（ω_２−ω_０）＋Ｖ_２（ω_０−ω_１）｝／（ω_２−ω_１）
を得る。

このような按分比例計算によって、実際には様々な回転速度に対し、適切な１回当りの供給量を設定可能であり、かつこの点は、経験則上判明している。

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において利用することが可能である。

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。 本発明において按分比例計算を行うことを説明するグラフである。 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 (4)

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、各回転軸受の回転数に対応して、複数個の回転速度にそれぞれ対応する１回当りの潤滑油の供給量の双方を予め記憶しておき、当該回転軸受において生じている実際の回転速度による入力信号に対し、上記予め記憶してある複数個の回転速度のうち、該入力信号による回転速度に比し、大きい回転速度の最小値、及び当該入力信号による回転速度に比し、小さい回転速度の最大値における各対応する１回当りの供給量を基準として、該入力信号による回転速度との差に基づく按分比例計算を行うことによって、該入力信号による回転速度に１回当りの潤滑油の供給量を計算し、潤滑油供給装置に指令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. 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。
3. 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２記載の回転部支持体における潤滑油供給方法。
4. 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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