JP2009136985A

JP2009136985A - 砥石軸装置

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Publication number: JP2009136985A
Application number: JP2007318053A
Authority: JP
Inventors: Akira Makiuchi; 明牧内; Masaru Kiyota; 大清田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2009-06-25
Anticipated expiration: 2027-12-10
Also published as: EP2070646A3; US20090148082A1; JP5045410B2; CN101456158A; EP2070646B1; CN101456158B; EP2070646A2; US8133098B2

Abstract

【課題】砥石軸を軸承するベアリングを潤滑したオイルエアまたはオイルミストを、２次利用できるようにした砥石軸装置を提供する。
【解決手段】支持台１０上に砥石台２３をガイド部材２１に沿って摺動可能に支持し、砥石台を摺動させる砥石台送り機構２８を備え、砥石台に砥石車３４を取付けた砥石軸３２をベアリング３３を介して回転可能に軸承し、ベアリングをオイルエアまたはオイルミストによって潤滑するようにし、支持台と砥石台との間に、砥石台送り機構およびガイド部材を収容した第１空間部４４を設け、ベアリングを潤滑したオイルエアまたはオイルミストを第１空間部に放出する放出路４５を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、砥石軸を回転可能に軸承するベアリングをオイルエアまたはオイルミストによって潤滑するようにした砥石軸装置に関するものである。

砥石台に砥石軸を、ローラベアリングやボールベアリング等の転がりベアリングによって回転可能に軸承した砥石台においては、転がりベアリングをオイルエアによって潤滑するようにしている。この種の砥石軸装置においては、例えば、特許文献１に記載されているように、ベアリングを潤滑した使用済みのオイルエアを大気中に排出するようにしている。
特開平９−１１１０８号公報（段落００２０、図４）

上記した特許文献１に記載されたような砥石軸装置においては、オイルエアが大気に開放されるため、周囲環境に悪影響を及ぼす恐れがあるとともに、オイルが無駄に消費され、不経済である。

本発明は、上記した従来の問題点を解消するためになされたもので、砥石軸を軸承するベアリングを潤滑したオイルエアまたはオイルミストを、２次利用できるようにした砥石軸装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、支持台上に砥石台をガイド部材に沿って摺動可能に支持し、該砥石台を摺動させる砥石台送り機構を備え、前記砥石台に砥石車を取付けた砥石軸をベアリングを介して回転可能に軸承し、該ベアリングをオイルエアまたはオイルミストによって潤滑するようにした砥石軸装置において、前記支持台と前記砥石台との間に、前記砥石台送り機構および前記ガイド部材を収容した第１空間部を設け、前記ベアリングを潤滑したオイルエアまたはオイルミストを前記第１空間部に放出する放出路を設けたことである。

請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、前記第１空間部を覆うカバーを設けるとともに、前記第１空間部は、外部と密閉された密閉空間部で構成されていることである。

請求項３に係る発明の特徴は、前記支持台は、第１支持台と、該第１支持台上に摺動可能に支持された第２支持台からなり、該第２支持台上に前記砥石台を前記第２支持台の摺動方向と交差する方向に摺動可能に支持し、前記第１空間部に放出されたオイルエアまたはオイルミストを、前記第１支持台と第２支持台との間に形成された第２空間部に放出するように構成したことである。

請求項４に係る発明の特徴は、第１支持台上に第２支持台をガイド部材に沿って摺動可能に支持し、該第２支持台を摺動させる第２支持台送り機構を備え、前記第２支持台上に砥石台をガイド部材に沿って前記第２支持台の摺動方向と交差する方向に摺動可能に支持し、該砥石台を摺動させる砥石台送り機構を備え、前記砥石台に砥石車を取付けた砥石軸をベアリングを介して回転可能に軸承し、該ベアリングをオイルエアまたはオイルミストによって潤滑するようにした砥石軸装置において、前記第１支持台と前記第２支持台との間に、前記第２支持台送り機構および前記ガイド部材を収容した第２空間部を設け、前記ベアリングを潤滑したオイルエアまたはオイルミストを、前記第２空間部に放出する放出路を設けたことである。

請求項５に係る発明の特徴は、請求項４において、前記第２支持台と前記砥石台との間に、前記砥石台送り機構および前記ガイド部材を収容した第１空間部を設け、前記ベアリングを潤滑したオイルエアまたはオイルミストを、前記第１空間部および前記第２空間部に第１放出路および第２放出路を介して並列に放出するようにしたことである。

請求項６に係る発明の特徴は、請求項４において、前記第２支持台と前記砥石台との間に、前記砥石台送り機構および前記ガイド部材を収容した第１空間部を設け、前記ベアリングを潤滑したオイルエアまたはオイルミストを、前記第２空間部を経由して前記第１空間部に放出するようにしたことである。

請求項１に係る発明によれば、支持台と砥石台との間に、砥石台送り機構およびガイド部材を収容した第１空間部を設け、ベアリングを潤滑したオイルエアまたはオイルミストを第１空間部に放出する放出路を設けたので、ベアリングを潤滑したオイルエアまたはオイルミスト中のオイルを、第１空間部に収容された砥石台送り機構やガイド部材に付着させることができる。これにより、砥石台送り機構やガイド部材が潤滑されるため、防錆に有効となり、しかも、大気に放出されるオイルを減少できるので、周囲環境への影響を低減することができる。

請求項２に係る発明によれば、第１空間部を覆うカバーを設けるとともに、第１空間部は、外部と密閉された密閉空間部で構成されているので、第１空間部の内圧を高めて、第１空間部内へのクーラントの浸入を防止することができる。

請求項３に係る発明によれば、支持台は、第１支持台と、第１支持台上に摺動可能に支持された第２支持台からなり、第２支持台上に砥石台を第２支持台の摺動方向と交差する方向に摺動可能に支持し、第１空間部に放出されたオイルエアまたはオイルミストを第１支持台と第２支持台との間に形成された第２空間部に放出するように構成したので、ベアリングを潤滑したオイルエアまたはオイルミストを、砥石台送り機構やガイド部材の潤滑用に利用できるばかりでなく、さらに、砥石台を支持した第２支持台の送り機構やガイド部材の潤滑用にも有効利用することができる。

請求項４に係る発明によれば、砥石台を支持した第２支持台と第１支持台との間に、第２支持台送り機構およびガイド部材を収容した第２空間部を設け、ベアリングを潤滑したオイルエアまたはオイルミストを、第２空間部に放出する放出路を設けたので、ベアリングを潤滑したオイルエアまたはオイルミスト中のオイルを、第２空間部に収容された第２支持台送り機構やガイド部材に付着させることができる。これにより、第２支持台送り機構やガイド部材を潤滑できるとともに、大気に放出されるオイルを減少でき、周囲環境への影響を低減することができる。

請求項５に係る発明によれば、第２支持台と砥石台との間に、砥石台送り機構およびガイド部材を収容した第１空間部を設け、ベアリングを潤滑したオイルエアまたはオイルミストを、第１空間部および第２空間部に第１放出路および第２放出路を介して並列に放出するようにしたので、第１空間部に収容された砥石台送り機構やガイド部材と、第２空間部に収容された第２支持台送り機構やガイド部材を均一な条件で潤滑することができる。

請求項６に係る発明によれば、第２支持台と砥石台との間に、砥石台送り機構やガイド部材を収容した第１空間部を設け、ベアリングを潤滑したオイルエアまたはオイルミストを、第２空間部を経由して第１空間部に放出するようにしたので、第２支持台を支持および送り駆動するガイド部材および第２支持台送り機構に付着するオイル量を多くすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１および図２において、１０は研削盤のベッドを示し、ベッド１０上には、一対のガイドレール１１が図１の左右方向（Ｚ軸方向）に沿って設置され、このガイドレール１１に摺動可能に係合するガイドブロック１２を取付けたトラバース台１３が、ベッド１０上にＺ軸方向に摺動可能に支持されている。ベッド１０には、ボールねじ軸１５がＺ軸に平行な軸線の回りに回転可能に支持され、このボールねじ軸１５にトラバース台１３に固着された送りナット１６が螺合されている。ボールねじ軸１５は、ベッド１０に設置されたＺ軸送り用サーボモータ１７により回転され、これによってトラバース台１３がＺ軸方向に摺動される。かかるボールねじ軸１５、送りナット１６およびサーボモータ１７によって、トラバース台送り機構１８を構成している。

トラバース台１３上には、一対のガイドレール２１がＺ軸と直交するＸ軸方向に沿って設置され、このガイドレール２１に摺動可能に係合するガイドブロック２２を取付けた砥石台２３が、トラバース台１３上にＸ軸方向に摺動可能に支持されている。トラバース台１３には、ボールねじ軸２５がＸ軸と平行な軸線の回りに回転可能に支持され、このボールねじ軸２５に砥石台２３に固着された送りナット２６が螺合されている。ボールねじ軸２５は、トラバース台１３に設置されたＸ軸送り用サーボモータ２７により回転され、これによって砥石台２３がＸ軸方向に摺動される。かかるボールねじ軸２５、送りナット２６およびサーボモータ２７によって、砥石台送り機構２８を構成している。

砥石台２３には、円筒状の軸受ユニット３１が装着され、この軸受ユニット３１の内周に砥石軸３２がローラベアリングあるいはローラベアリングからなる複数のベアリング３３によって、Ｚ軸と平行な軸線の回りに回転可能に軸承されている。砥石軸３２の一端には、図略のテーブル上に支持された工作物を研削加工する砥石車３４が取付けられている。砥石軸３２の他端には、プーリ３５が取付けられ、プーリ３５は砥石台２３に設置された図略の砥石駆動モータのモータ軸に取付けられたプーリにベルトを介して連結されている。

軸受ユニット３１には、ベアリング３３にオイルエアを供給するためのオイルエア供給通路３７が形成され、オイルエア供給通路３７を介して供給されたオイルエアが、軸受ユニット３１の内周と砥石軸３２の外周との間に導入される。軸受ユニット３１の内周と砥石軸３２の外周との間に導入されたオイルエアは、複数のベアリング３３に供給され、ベアリング３３が潤滑される。また、軸受ユニット３１には、ベアリング３３を潤滑したオイルエアを排出するためのオイルエア排出通路３８が形成され、オイルエア排出通路３８は後述する第１空間部４４に開口されている。なお、オイルエア供給通路３７の一端３７ａは、図略のオイルエア供給源に接続されている。

砥石台２３の両側面には、Ｘ軸方向に沿って一対の側面カバー４１が取付けられ、一対の側面カバー４１はトラバース体１１の両側壁に僅かな隙間を有して摺接可能に対接されている。砥石台２３の前面には、伸縮可能に接合する２部材からなる公知の前面カバー４２が取付けられ、また、後面には、後面カバー４３が取付けられている。後面カバー４３は砥石台２３の前進位置（研削加工位置）において、トラバース台１３の後部を閉塞するようになっている。これら側面カバー４１、前面カバー４２および後面カバー４３によって、砥石台２３とトラバース台１３との間に、外部に対してほぼ密閉された第１空間部４４を形成しており、この第１空間部４４内に、上記したガイドレール２１およびボールねじ軸２５を含む砥石台送り機構２８等が気密的に収容されている。

第１空間部４４は、砥石台２３の底部に開口された第１放出路４５を介してオイルエア排出通路３８に連通され、オイルエア排出通路３８に排出されたオイルエアが第１放出路４５を介して、砥石台２３とトラバース台１３との間の第１空間部４４に放出される。第１空間部４４に放出されたオイルエア中のオイルは、第１空間部４４内に収容されたガイドレール２１のガイド面および砥石台送り機構２８のボールねじ軸２５の外周に付着する。

これによって、ベアリング３３を潤滑した使用済みのオイルによって、ガイドレール２１およびボールねじ軸２５を潤滑でき、防錆に寄与するとともに、ガイドレール２１のガイド面およびボールねじ軸２５の外周へのオイルの付着によって、オイルエア中のオイル量を低減することができる。

トラバース台１３には、ガイドレール１１の両側に一対の側面カバー５１がＺ軸方向に沿って形成され、ベッド１０との間に僅かな隙間を有して対接されている。また、トラバース台１３のトラバース方向の両側とベッド１０との間には、蛇腹式のカバー５２がそれぞれ取付けられている。これら側面カバー５１と蛇腹式カバー５２とによって、トラバース台１３とベッド１０との間に、外部に対してほぼ密閉された第２空間部５４を形成しており、この第２空間部５４内に、上記したガイドレール２１およびボールねじ軸２５等が気密的に収容されている。

第２空間部５４は、トラバース台１３に形成された第２放出路５５を介して第１空間部４４に連通され、これによって、第１空間部４４内に放出されたオイルエアが第２放出路５５を介して、トラバース台１３とベッド１０との間の第２空間部５４に放出される。第２空間部５４に放出されたオイルエア中のオイルは、上記したと同様に、第２空間部５４内に収容されたガイドレール１１のガイド面およびトラバース台送り機構１８のボールねじ軸１５の外周に付着する。

上記したベッド１０およびトラバース台１３は、請求項における第１支持台および第２支持台を構成しており、また、ガイドレール１１、２１は、請求項におけるガイド部材を、トラバース台送り機構１８は、請求項における第２支持台送り機構をそれぞれ構成している。

なお、図中５７は、砥石車３４を包囲する砥石カバーを示し、砥石カバー５７は砥石台２３に固定されている。

次に、上記した実施の形態における動作について説明する。図略のテーブル上に支持された工作物は、トラバース台１３のＺ軸方向のトラバース運動と、砥石台２３のＸ軸方向の進退運動によって、砥石台２３に支持された砥石軸３２上の砥石車３４によって研削加工される。

砥石軸３２を軸承したベアリング３３には、オイルエア供給通路３７を介してオイルエアが供給され、オイルエアによってベアリング３３が潤滑される。ベアリング３３を潤滑したオイルエアはオイルエア排出通路３８に排出される。オイルエア排出通路３８に排出されたオイルエアは、第１放出路４５を介して、砥石台２３とトラバース台１３との間に形成された第１空間部４４内に放出される。第１空間部４４に放出されたオイルエアは、さらに、第２放出路５５を介して、トラバース台１３とベッド１０との間に形成された第２空間部５４内に放出される。

第１空間部４４内に放出されたオイルエア中のオイルは、第１空間部４４に収容されたガイドレール２１のガイド面および砥石台送り機構２８のボールねじ軸２５の外周に付着し、ガイドレール２１およびボールねじ軸２５の錆防止として機能する。また、第２空間部５４に放出されたオイルエア中のオイルは、第２空間部５４に収容されたガイドレール１１のガイド面およびトラバース台送り機構１８のボールねじ軸１５の外周に付着し、ガイドレール１１およびボールねじ軸１５の錆防止として機能する。

第１および第２空間部４４、５４に放出されたオイルエアは、砥石台２３とトラバース台１３との間の隙間、およびトラバース台１３とベッド１０との間の隙間より、研削盤の外部に排出され、大気中に開放されるが、第１および第２空間部４４、５４に収容されたガイドレール１１、２１の各ガイド面およびボールねじ軸１５、２５の各外周へのオイルの付着により、オイルエア中のオイル量が減少されて希薄となっているので、周囲環境への影響を低減することができる。

この場合、第１および第２空間部４４、５４が密閉空間部によって構成されていれば、空間部４４、５４内に放出されたオイルエアによって、空間部４４、５４の内圧を高めることができ、空間部４４、５４より大気中に排出されるエアブロウによって、空間部４４、５４へのクーラントの浸入を防止することが可能となり、ガイドレール１１、２１の各ガイド面およびボールねじ軸１５、２５をクーラントより保護することもできるようになる。

しかしながら、第１および第２空間部４４、５４を密閉空間部によって構成することは、特に重要な要素ではなく、ベアリング３３を潤滑して排出されたオイルエアを、第１および第２空間部４４、５４内を通過させて排出することがより重要である。なお、第１および第２空間部４４、５４が密閉されていない場合には、第１および第２空間部４４、５４を介してオイルエアが外部に排出されることになるが、上記したようにガイドレール１１、２１およびボールねじ軸１５、２５等へのオイルの付着によって、オイルエア中のオイルが減少されて希薄となっているので、この場合にも環境面への影響を低減することができる。

このように、本実施の形態においては、ベアリング３３を潤滑して排出されたオイルエアを、２次利用、すなわち、ガイドレール１１、２１およびボールねじ軸１５、２５等の潤滑に利用できることにより、無駄に排出されることないので経済的となり、併せて、周囲環境への影響も低減することができる。

また、本実施の形態においては、まず第１空間部４４にオイルエアを放出し、次いで第１空間部４４より第２空間部５４にオイルエアを放出するようにしたので、第２空間部５４よりもクーラントの影響を大きく受ける第１空間部４４に対してオイルの付着やエアブロウの効果を顕著に発揮できる。

図３は上記した実施の形態の変形例を示すもので、上記した実施の形態においては、ベアリング３３を潤滑してオイルエア排出通路３８より排出されたオイルエアを、第１空間部４４を経由した後に第２空間部５４に放出するようにしたが、図３に示す変形例においては、オイルエア排出通路３８より排出されたオイルエアを、第１放出路１４５と第２放出路１５５を介して、第１空間部４４と第２空間部５４に並列に放出するようにしたものである。これによれば、第１空間部４４に収容されたガイドレール２１および砥石台送り機構２８と、第２空間部５４に収容されたガイドレール１１およびトラバース台送り機構１８とを均一な条件で潤滑することが可能となる。

さらに、別の変形例として、ベアリング３３を潤滑してオイルエア排出通路３８より排出されたオイルエアを、上記した第２放出路１５５を介して第２空間部５４のみに放出するようにすることもできる。

また、図４に示すように、ベアリング３３を潤滑してオイルエア排出通路３８より排出されたオイルエアを、第２放出路１５５を介してまず第２空間部５４に放出し、この第２空間部５４より、第２空間部５４と第１空間部４４とを連通する連通放出路２４５を介して第１空間部４４に放出するようにしてもよい。この場合には、トラバース台１３を支持および送り駆動するガイドレール１１およびトラバース台送り機構１８のボールねじ軸１５に付着するオイル量を多くすることができる。

上記した実施の形態においては、Ｘ軸方向に進退可能な砥石台２３を、Ｚ軸方向に摺動可能なトラバース台１３上に支持した例について述べたが、本発明にとってトラバース台１３は必ずしも必要な要件ではなく、本発明は、ベッド１０上に砥石台２３を直接進退可能に支持した研削盤にも適用可能である。この場合には、当然ながら、ベアリング３３を潤滑してオイルエア排出通路３８より排出されたオイルエアは、ベッド１０と砥石台２３との間の第１空間部４４に放出された後、大気中に排出されることになる。

また、上記した実施の形態で述べたように、Ｘ軸方向に進退可能な砥石台２３を、Ｚ軸方向に摺動可能なトラバース台１３上に支持した研削盤に適用する場合においても、ベアリング３３を潤滑してオイルエア排出通路３８に排出されたオイルエアを、放出路４５を介して砥石台２３とトラバース台１３との間の第１空間部４４にのみ供給し、トラバース台１３とベッド１０との間の第２空間部５４には供給しないようにすることもできる。

また、上記した実施の形態においては、砥石台送り機構２８として、ボールねじ２５およびこれを駆動するサーボモータ２７を用いた例を示したが、リニアモータを用いたものでもよい。

また、上記した実施の形態においては、Ｘ軸方向に進退可能な砥石台２３を備えた研削盤について述べたが、本発明は、Ｘ軸に対して所定角度傾斜した方向に進退可能なアンギュラ型の研削盤にも適用可能である。

さらに、上記した実施の形態においては、ベアリング３３の潤滑剤として、オイルエアを用いた例を示したが、オイルエアに代えてオイルミストを用いてもよい。

斯様に、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の形態を採り得ることは勿論である。

本発明の実施の形態を示す砥石軸装置の断面図である。砥石軸装置の側面図である。本発明の変形例を示すオイルエアの放出回路図である。本発明のさらに別の変形例を示すオイルエアの放出回路図である。

符号の説明

１０、１３…支持台（ベッド、トラバース台）、１１、２１…ガイド部材、１５、２５…ボールねじ軸、１８…第２支持台送り機構（トラバース台送り機構）、２３…砥石台、２８…砥石台送り機構、３２…砥石軸、３３…ベアリング、３４…砥石車、３７…オイルエア供給通路、３８…オイルエア排出通路、４１〜４３、５１、５２…カバー、４４…第１空間部、４５、１４５…第１放出路、５４…第２空間部、５５、１５５…第２放出路。

Claims

支持台上に砥石台をガイド部材に沿って摺動可能に支持し、該砥石台を摺動させる砥石台送り機構を備え、前記砥石台に砥石車を取付けた砥石軸をベアリングを介して回転可能に軸承し、該ベアリングをオイルエアまたはオイルミストによって潤滑するようにした砥石軸装置において、
前記支持台と前記砥石台との間に、前記砥石台送り機構および前記ガイド部材を収容した第１空間部を設け、前記ベアリングを潤滑したオイルエアまたはオイルミストを前記第１空間部に放出する放出路を設けたことを特徴とする砥石軸装置。
請求項１において、前記第１空間部を覆うカバーを設けるとともに、前記第１空間部は、外部と密閉された密閉空間部で構成されていることを特徴とする砥石軸装置。
請求項１または請求項２において、前記支持台は、第１支持台と、該第１支持台上に摺動可能に支持された第２支持台からなり、該第２支持台上に前記砥石台を前記第２支持台の摺動方向と交差する方向に摺動可能に支持し、前記第１空間部に放出されたオイルエアまたはオイルミストを、前記第１支持台と第２支持台との間に形成された第２空間部に放出するように構成したことを特徴とする砥石軸装置。
第１支持台上に第２支持台をガイド部材に沿って摺動可能に支持し、該第２支持台を摺動させる第２支持台送り機構を備え、前記第２支持台上に砥石台をガイド部材に沿って前記第２支持台の摺動方向と交差する方向に摺動可能に支持し、該砥石台を摺動させる砥石台送り機構を備え、前記砥石台に砥石車を取付けた砥石軸をベアリングを介して回転可能に軸承し、該ベアリングをオイルエアまたはオイルミストによって潤滑するようにした砥石軸装置において、
前記第１支持台と前記第２支持台との間に、前記第２支持台送り機構および前記ガイド部材を収容した第２空間部を設け、前記ベアリングを潤滑したオイルエアまたはオイルミストを、前記第２空間部に放出する放出路を設けたことを特徴とする砥石軸装置。
請求項４において、前記第２支持台と前記砥石台との間に、前記砥石台送り機構および前記ガイド部材を収容した第１空間部を設け、前記ベアリングを潤滑したオイルエアまたはオイルミストを、前記第１空間部および前記第２空間部に第１放出路および第２放出路を介して並列に放出するようにしたことを特徴とする砥石軸装置。
請求項４において、前記第２支持台と前記砥石台との間に、前記砥石台送り機構および前記ガイド部材を収容した第１空間部を設け、前記ベアリングを潤滑したオイルエアまたはオイルミストを、前記第２空間部を経由して前記第１空間部に放出するようにしたことを特徴とする砥石軸装置。