JP2015180834A - 改良された自動潤滑システム - Google Patents

Abstract

【課題】ベアリングの自動潤滑システム及び装置の信頼性を高め、運転コストを低減したシステムを提供する。
【解決手段】少なくとも一つのベアリング１６に潤滑剤を自動的に供給するシステムは、潤滑剤を加圧の下で供給ライン３を経てインジェクタ４に供給する潤滑剤ポンプを有する。前記インジェクタは、潤滑剤で駆動され、一定量の潤滑剤を下流の送出ライン１４を経てベアリング１６に送る。圧力弁１５が送出ライン１４内の圧力を維持し、如何なる供給失敗も圧力低下として圧力スイッチ２で検出可能にする。好ましい機構として、送出ライン１４のインジェクタ端における第２の圧力弁、送出ラインの閉塞又は圧壊を検出可能にする閉塞ラインベント弁、及び逆止弁１０及び１１を含む。インジェクタ４は入口より出口で高い圧力を発生するように構成するのが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、信頼性を高め運転コストを低減するために、手動グリーシングに取って代わ
る、機械装置で使用されるベアリングの自動潤滑システム及び装置に関するものであり、
特に機械採掘や土運搬などに使用される過酷な状態で動作する機械用にのみ考案されてい
るわけではない。

自動潤滑システムは、大きな固定のプラントから小さな移動式建設及び採掘装置まで、
多くの種類の機械で使用されている。一般に、これらのシステムは、グリース銃などを使
う従前の手動グリース供給手法に取って代っている。機械の信頼性の向上、機械への手動
アクセスの危険度の低減、メインテナンスに必要な時間の低減、潤滑剤の所要量の最小化
に有効なサービスを行う、様々な装置が市場で入手可能である。

典型的な自動潤滑システムは、グリースをタンクから受け取り、供給ラインを経て複数
のインジェクタに周期的に供給するポンプシステムを含み、各インジェクタは規定量のグ
リースを送出ラインを経て各潤滑点に送出する。明瞭にするために、ポンプとインジェク
タとの間の導管（通常パイプ、チューブ、ホース及び穿孔などの要素の組み合わせで構成
される）は「供給ライン」と呼び、同様に、インジェクタ及びベアリングとの間の導管は
「送出ライン」と呼ぶ。本明細書の請求の範囲で使用する総称「供給導管」は上で定義し
た「供給ライン」と同義であり、同様に総称「送出導管」は「送出ライン」と同義である
。

インジェクタは潤滑を要求するベアリング又は他の機構に個別に接続されるので、イン
ジェクタの数は装置の要件に応じて変化する。これは各点の可変要件を満足させることを
可能にする。

インジェクタは各ショットで分注されるグリースの量を個別に調整する手段を含み、典
型的にはそれらの機能を検査する視覚手段を提供する。この理由のために、インジェクタ
は通常保守及び検査に便利な位置に装着される。他方、インジェクタからの送出ラインは
、時には通常アクセスし得ない機械の部分に配置される目的のベアリングまで届かせなけ
ればならない。

電動機、圧縮空気、機械油圧システムからの油圧によって又は手動によって駆動される
多くのタイプのポンプシステムがある。動作周波数は多くの場合電気タイマ又は同じ機能
を実行するコンピュータによって制御することができ、また機械の動作負荷に関連させる
ことができる。典型的には、各動作は、タンクからのグリースを固定の圧力までポンピン
グすること、その圧力が供給ライン内のグリースの粘性抵抗に逆らってすべてのインジェ
クタに到達するのに十分な時間に亘ってその圧力を保持すること、次いでインジェクタを
リセット可能にするためにこの圧力をグリースタンクへベントさせることからなる。

３つの主なタイプのインジェクタシステムが一般に使用されている。それらのうち最も
簡単なシステムはシングルラインシステムであり、このシステムでは、ポンプは周期的に
インジェクタに圧力を加え、インジェクタによって調整された量のグリースを送出ライン
を経てベアリングに注入させ、次いでインジェクタを次のショットに備えてリセットでき
るようにその圧力をベントさせる。このシステムは、ポンプとインジェクタとの間に長い
供給ラインを必要とし、グリースの粘性によってベント時間が遅くなるため、インジェク
タをリセットできるようにグリース供給の最大周波数を低減させなければならないという
欠点を有する。このような状態では高いリセット圧力を有するインジェクタ設計が優勢と
なる。

第２のタイプはデュアルラインシステムであり、このシステムは２つのラインを各イン
ジェクタまで走らせ、これらのラインの間で圧力を逆転させることによってリセット時間
の問題を克服している。この場合、インジェクタは、圧力逆転ごとにインジェクタがその
規定量のグリースを送出ラインへ吐出するように、双方向機能を有するように設計される
。

第３のタイプはプログレッシブシステムであり、このシステムは圧力が加えられている
限りインジェクタ群が自動的に循環し、如何なる形のリセットも必要としない。このシス
テムの低価額バージョンは各出力の個別の調整を提供しない。それらは特定の汚染に敏感
であり、一つの出力の停止が同じ群の他のすべての出力も停止させる。

要するに、シングルラインシステムは他のシステムに優る多くの利点を提供するが、長
い供給ラインを使用可能にするために高いリセット圧力を必要とする。

潤滑システムの動作は正しく機能しているときのみ有用である。オペレータが機械を使
用し、知らずに故障システムを使用し続ける場合、自動システムは各点に対して手動グリ
ース銃を使う場合より信頼できない可能性がある。この場合には、システムがベアリング
へのグリースの到達を確かめ、問題がある場合にはオペレータに警告を出すようにすれば
、重要な改善となる。

多くの機械におけるこのシステムの最も脆弱な部分はインジェクタからベアリングまで
の送出ラインである。なぜなら、このラインは、多くの場合、可動部分に隣接していて容
易に接近できず、ロックがローダバケットから外れるなどの偶発事故を受けるからである
。送出ライン内にモニタコンピュータに戻る接続ワイヤを用いてセンサを潤滑点に設置す
るするいくつかのシステムがあるが、これらのシステムは高価で複雑であり、それらの設
置の大部分は運任せか頻繁な検査を頼りにし、潤滑システムの欠点により生じる偶発的な
ベアリング故障を動作の実在として認識する。

簡潔にするために、本願は最も一般的な潤滑剤としてグリースに言及するが、油及び合
成液又はゲルなどの他の潤滑剤を使用することができる。同様に、ピストンなどの構成要
素は直径を有するものとして言及するが、少なくとも一部の例では、同じ機能は楕円又は
正方形などの他の断面で達成できること明らかであろう。同様に、簡潔のために、潤滑シ
ステムはベアリングに潤滑剤を供給するものとして記載するが、１以上の潤滑点で注入さ
れる流体を受け取る任意の構造を表現する総称として使用される。

本発明は、ベアリングの潤滑用に考えられたが、広義には任意の液体の所定量を目的点
に精密に確実に供給するものに使用可能である。このような応用は冷却タワー内への殺菌
剤又は抗菌剤の分注、医薬投与又は自動接着剤塗布を含むがこれらに限定されない。本明
細書中のベアリングへの潤滑剤の供給に関する記載は任意の目的点への一般的な液体の供
給の特定の例とみなされるべきである。

本明細書においては一般的な流体動力用語を使用しており、逆止弁は一方向の流れを許
すが逆方向の流れを阻止する一方向弁であり、「圧力弁」は流速とほぼ無関係に設定圧力
上昇がかかる間少なくとも一方向の流れを許し、しばしば（常時ではない）逆方向の流れ
を阻止するように作動するものであり、「リリーフ弁」は上流圧力が設定圧力と下流圧力
の和になるように下流圧力に感応する圧力弁であり、「シーケンス弁」は、少なくとも下
流圧力が弁の設定圧力を超えるまで上流圧力が下流圧力と無関係に一定になるように下流
圧力に感応しないものである。

第１の態様では、本発明は少なくとも一つのベアリングに潤滑剤を自動的に供給するシ
ステムが提供され、前記システムは、潤滑剤ポンプ、前記ポンプからの加圧の下で供給さ
れる潤滑剤によって駆動されるように構成された摺動ピストン式インジェクタ、前記イン
ジェクタの入口を前記ポンプに接続する供給導管、前記インジェクタの出口を前記ベアリ
ングに接続する送出導管、及び前記送出導管内に配置され、システムの通常動作中前記送
出導管内に注入圧力を維持するように構成された少なくとも第１の圧力弁を含むことを特
徴とする。

好ましくは、前記システムにおいて、前記第１の圧力弁は前記送出導管のベアリング端
に配置される。

好ましくは、前記システムにおいて、第２の圧力弁が設けられ、前記送出導管のインジ
ェクタ端に配置される。

好ましくは、前記システムにおいて、前記２つの圧力弁の設定圧力の和は前記ポンプに
よって発生される前記供給導管内の圧力より大きい。

好ましくは、前記圧力弁の一つ又は両方はシーケンス弁である。

好ましくは、前記インジェクタはその入口より高い圧力をその出口に発生するように構
成される。

好ましくは、前記システムは、前記ポンプが不作動時に潤滑剤が前記インジェクタに逆
流するのを阻止するために前記送出導管のインジェクタ端に配置された一方向弁を含む。

好ましくは、前記システムは、前記送出導管の圧力を瞬間的な過大圧力時にベントする
ために前記送出導管内に配置されたベント手段を含む。

好ましくは、前記システムは、前記インジェクタの各動作サイクル中に達成される圧力
を評価するために、供給ライン圧力に反応するとともに論理評価手段と相互作用する圧力
センサ手段を含む。

好ましくは、前記圧力センサは圧力スイッチである。

好ましくは、前記インジェクタはその入口をその出口に接続する逆止弁として構成され
た前記第２の圧力弁を含む。

代案では、前記第２の圧力弁は前記供給ラインを前記送出ラインに接続する逆止弁であ
る。

第２の態様では、本発明は自動潤滑システム内の送出ライン破裂時に警報を発生する方
法を提供する。前記自動潤滑システムは、タンク、ポンプ、インジェクタ及び接続導管を
備え、前記ポンプは可調整の周期で動作し、前記タンクから潤滑剤を供給ラインを経て前
記インジェクタに供給するように構成され、前記インジェクタは前記供給ライン内の周期
的圧力に応答してプリセット量の潤滑剤を送出ラインを経てベアリングに供給するように
構成され、更に前記供給ライン及び前記送出ラインの間を接続するバイパス弁及び前記送
出ラインのベアリング端に設けられた圧力弁を含んでいる。前記方法は、周期的注入サイ
クルの終了時に供給圧力を検知し、正常値と比較し、注入サイクルのこの時点における前
記供給圧力が正常値より低い場合に警報をアクティブにするステップを備えることを特徴
とする。

第３の態様では、本発明は自動潤滑システム内の送出ライン閉塞時に警報を発生する方
法を提供する。前記自動潤滑システムは、タンク、ポンプ、インジェクタ及び接続導管を
備え、前記ポンプは可調整の周期で動作し、前記タンクから潤滑剤を供給ラインを経て前
記インジェクタに供給するように構成され、前記インジェクタは前記供給ライン内の周期
的圧力に応答してプリセット量の潤滑剤を送出ラインを経てベアリングに供給するように
構成され、更に前記供給ライン及び前記送出ラインの間を接続するバイパス弁、前記送出
ラインのベアリング端に設けられた圧力弁及び前記送出ライン圧力を瞬間的な過大圧力に
応答してベントするために前記送出ライン内に設けられたベント手段を含んでいる。前記
方法は、周期的注入サイクルの終了時に供給圧力を検知し、正常値と比較し、注入サイク
ルのこの時点における前記供給圧力が正常値より低い場合に警報をアクティブにするステ
ップを備えることを特徴とする。

他の態様では、自動潤滑システム用のインジェクタを提供する。前記自動潤滑システム
は、タンク、ポンプ、前記インジェクタ及び接続導管を備え、前記ポンプは可調整の周期
で動作し、前記タンクから潤滑剤を供給ラインを経て前記インジェクタに供給するように
構成され、前記インジェクタは前記供給ラインに接続された入口および送出ラインに接続
された出口を有する本体を備え、前記本体が前記入口におる潤滑剤圧力の作用の下で前記
本体内を移動して設定量の潤滑剤を前記出口からベアリングに供給する軸方向摺動ピスト
ンを取り囲み、前記ピストンは外側小径部及び外側大径部を第１の端部に有し、前記小径
部及び大径部はともに前記本体と密封係合し、前記大径部により画定される第２の作用面
積より小さい環状の第１の作用面積を画定し、前記ピストンは停止中ばね力によって前記
本体内で内側へ圧迫され、前記ばね力を上回る前記入口を経て供給される供給圧力が前記
第２の作用面積に作用して前記ピストンを外側へ移動させ、前記第１の作用面積により画
定される吐出容積部から潤滑剤を吐出するように構
成されていることを特徴とする。

好ましくは、ピストンの位置の視覚検査のために前記ピストンの一部分が前記本体を超
えて延長する。

好ましくは、調整可能な止め部材が前記ピストンの移動を制限するために前記ピストン
の延長部に作用し、それによって前記吐出容積部から吐出される潤滑剤の量を調整する。

好ましくは、前記調整可能な止め部材はネジ部材である。

好ましくは、前記吐出容積部と前記出口との間に、前記吐出容積部から前記出口への流
れを許すが出口から前記吐出容積部への流れは許さない送出逆止弁が配置される。

好ましくは、前記送出逆止弁は底部に入力ポートを有する溝内に係合された弾性リング
からなり、前記入力ポートは常時は前記弾性リングの弾性によって閉じられ、出口圧力が
前記吐出室内の圧力より高いとき更に強く閉じられる。

好ましくは、前記入口と前記出口との間に、前記入口から前記出口への流れは許し、前
記出口から前記入口への流れは許さないバイパス逆止弁を含む。

好ましくは、前記バイパス逆止弁は前記大径部に作用する弾性シールのリップにより形
成される。

好ましくは、前記バイパス逆止弁は前記入口を前記送出逆止弁の前記吐出容積部に接続
された側に接続する。

好ましくは、前記送出ラインが圧力を喪失した場合に前記供給ライン内の中間圧力を維
持するために送出圧力弁が前記出口に接続され、前記バイパス逆止弁が前記入口を前記出
口に接続している。

好ましくは、前記送出圧力弁はシーケンス弁である。

また、好ましくは、前記送出圧力弁は前記送出逆止弁の代わりとすることができ、両機
能を提供する。

好ましくは、前記インジェクタは、瞬間的な過大圧力時に前記送出ラインの圧力をベン
トするために、閉塞ラインベント弁を含む。

好ましくは、前記閉塞ラインベント弁は破裂ディスクである。

本発明の更に他の態様では、本発明は自動潤滑システム内の送出圧力弁として使用する
弁を提供する。この弁は、本体、弁ポペット、ばね及びシールを備え、前記弁ポペットは
前記本体内を軸方向に移動するように構成され、前記弁ポペットの第１の端部には第１の
弁座が形成され、前記本体には第２の便座が成され、前記ばねが前記第１の便座を前記第
２の便座に圧迫するため、前記弁の圧力設定が前記ばねの圧力及び前記第１及び第２の弁
座の接触により形成される着座直径で囲まれる面積の関数であり、前記シールは前記着座
直径の面積にほぼ等しい面積を有する直径に作用し、前記弁ポペットの第２の端部は大気
に開口していることを特徴とする。

好ましくは、前記弁ポペットの第２の端部は前記本体と密封係合するように前記ばねの
中心を通って延長する。また、前記シールは前記第１の弁座に隣接して前記弁ポペットに
配置され、前記便座の直径よりわずかに大きい有効直径を有する。

更に他の態様では、本発明は自動潤滑システム内のライン終端弁として使用される弁を
提供する。この弁は、本体、弁ポペット、ばね及びシールを備え、前記本体は使用中送出
ラインに接続するように構成された入口ポート及び使用中ベアリングに取り付けるように
構成された出口ポートを備え、前記弁ポペットは前記本体内を軸方向に移動するように構
成され、前記弁ポペットの第１の端部には第１の弁座が形成され、前記本体には第２の便
座が成され、前記ばねが前記第１の便座を前記第２の便座に圧迫するため、前記弁の圧力
設定が前記ばねの圧力及び前記第１及び第２の弁座の接触により形成される着座直径で囲
まれる面積の関数であり、前記シールは前記着座直径の面積にほぼ等しい面積を有する直
径に作用し、前記弁ポペットの第２の端部は大気に開口していることを特徴とする。

好ましくは、前記弁ポペットの第２の端部は前記本体と密封係合するように前記ばねの
中心を通って延長する。

好ましくは、前記本体は前記出口付近よりも前記入口付近を脆弱にして、引きちぎられ
る送出ラインが入口ポートで弁を優先的に破壊し、送出ラインがベントされるようにする
。

更に他の態様では、本発明は自動潤滑システム内の閉塞ラインベント弁として使用され
る弁を提供する。この弁は、本体、弁ポペット及びばねを備え、前記本体は使用中送出ラ
インに接続するように構成された入口ポート及び使用中大気に開口するように構成された
出口ポートを備え、前記弁ポペットは前記本体内を軸方向に移動するように構成され、前
記弁ポペットの第１の端部には第１の弁座が形成され、前記本体には第２の便座が成され
、前記ばねが前記第１の便座を前記第２の便座に圧迫するため、前記弁の圧力設定が前記
ばねの圧力及び前記第１及び第２の弁座の接触により形成される着座直径で囲まれる面積
の関数であり、前記ポペットの外径は前記着座直径より多数倍大きく、前記本体と摺動接
触で係合して部分的なシールを与え、前記着座直径を通過する潤滑剤の放出が前記外径に
作用し、前記弁の圧力設定が減少するように構成されていることを特徴とする。

好ましくは、前記弁は、潤滑剤の流れがない場合プリセット期間後に再び着座できるよ
うに、前記第１の弁座と前記外径との間の通廊を大気に接続する流出通路を含む。

好ましくは、前記流出通路は前記ポペットの貫通孔で構成される。或いは、前記流出通
路は前記外径と前記本体との間の制御された隙間で構成されるてもよい。

更に他の態様では、本発明は自動潤滑システム用のインジェクタを提供する。前記自動
潤滑システムは、タンク、ポンプ、前記インジェクタ及び接続導管を備え、前記ポンプは
可調整の周期で動作し、前記タンクから潤滑剤を供給ラインを経て前記インジェクタに供
給するように構成され、前記インジェクタは前記供給ラインに接続された入口および送出
ラインに接続された出口を有する本体を備え、前記本体が前記入口におる潤滑剤圧力の作
用の下で前記本体内を移動して設定量の潤滑剤を前記出口からベアリングに供給する軸方
向摺動ピストンアセンブリを取り囲み、前記ピストンアセンブリは第１の端部に前記本体
と密封係合する外側小径部及び外側大径部を有し、前記小径部及び大径部は前記大径部に
より画定される第２の作用面積より小さい環状の第１の作用面積を決定し、前記ピストン
はばね力によって前記本体内で内側へ圧迫されて静止し、前記ばね力を上回る前記入口を
経て供給される供給圧力が前記第２の作用面積に作用して前記ピストンを外側へ移動させ
、前記第１の作用面積により画定される吐出容積部から潤滑剤を吐出するように構成され
ていることを特徴とする。

好ましくは、前記ピストンアセンブリは、その長さの一部分がピストンロッドであるピ
ストン及びピストンシールを備え、前記ピストンシールが前記大径部を構成し、前記ピス
トンロッドが前記小径部を構成する。

好ましくは、ピストンの位置の視覚検査のために前記ピストンの一部分が前記本体を超
えて延長する。

好ましくは、底部に入力ポートを有する溝内に係合された弾性リングからなり、前記入
力ポートは前記弾性リングの弾性によって常時閉じられ、出口圧力が入口圧力より高いと
き開かれる送出逆止弁を含む。

好ましくは、前記ピストンシールは前記入口から前記出口への潤滑剤の流れを許すが逆
方向の流れは阻止するように構成されたフレキシブルなリップを有する。

好ましくは、前記インジェクタからの前記送出容積の設定は前記ピストンの初期位置の
調整によって設定される。

好ましくは、前記初期位置の調整はネジ手段によりばねスリーブと相互作用する前記ピ
ストンを回転させることによって達成される。

好ましくは、使用中の前記ピストンの不意の回転は前記ピストンと前記ばねスリーブと
の間の摩擦手段によって阻止される。

好ましくは、前記摩擦手段は前記ピストン及び前記ばねスリーブの両方の表面と圧縮係
合する少なくとも一つの弾性リングを備える。

最も広い態様では、本発明は、所定の量の液体をエンドポイントに自動的に供給するシ
ステムを提供する。このシステムは、液体ポンプ、前記ポンプからの加圧の下で供給され
る液体により駆動される摺動ピストン式インジェクタ、前記インジェクタの入口を前記ポ
ンプに接続する供給導管、前記インジェクタの出口を前記エンドポイントに接続する送出
導管、及び前記送出導管内に配置され、システムの正常状態において前記送出導管内に注
入圧力を維持するように構成された少なくとも第１の圧力弁を含むことを特徴とする。

好ましくは、前記第１の圧力弁は前記エンドポイントに隣接して配置される。

好ましくは、第２の圧力弁が設けられ、前記送出導管のインジェクタ端に配置される。

その他の実施形態も本発明の範囲に含まれるにもかかわらず、本発明の一つの好適実施
形態及びその変形例を図面を参照して以下に説明する。

本発明の好適実施例の概略図である。 図１に示す自動潤滑システムの動作サイクル中の時間対圧力の変化を示すグラフである。 図１に示す増圧型インジェクタ４の側断面図であり、円内に部分拡大図が示されている。 図１に示す増圧型インジェクタ４の代替実施形態である。 図１に１２で示す送出圧力弁の側断面図である。 図１に１２で示す送出圧力弁の代替実施形態の側断面図である。 図１に１５で示す例えば因習端弁の一実施形態の側断面図である。 増圧型インジェクタの筐体内に組み込まれた、図１に１３で示す閉塞ラインベント弁の一実施形態の側断面図である。 閉塞ラインベント弁の代低実施形態の断面図である。 本発明の簡略化された実施形態の概略図である。 本発明の別の簡略化された実施形態の概略図である。 本発明で使用する簡単なカートリッジ構造に設計された増圧型インジェクタの断面図である。 完全に伸長した位置にあるピストンを示す図１２に示すインジェクタの断面図である。 短縮された移動位置にあるピストンを示す図１３と同様の図である。 注入ストロークの終端における調整されたインジェクタを示す図１３と同様の図である。

本欄は潤滑システムとして本発明を完全に実施した好適な実施形態を記載する。後続の
欄に記載されるように、本発明の構成要素のいくつかを利用することによっていくつかの
性能上の利益が得られる。

図１は潤滑システムの概略図を示す。１はシングルライン潤滑システムに好適な通常の
グリースポンプアセンブリであり、このポンプはグリースを加圧の下で設定期間に亘って
周期的に供給し、次に圧力をそのタンクへベントする既知の手段からなる。典型的には簡
単な圧力スイッチである圧力センサ２が設けられ、このセンサはグリースポンプの最大圧
力より僅かに低い圧力で作動するように設定されるため、通常各潤滑サイクルの一定期間
の間アクティブになる。

接続線３は、ポンプ３と増圧型インジェクタ４との間に著しく長い供給ラインが存在し
得ることを示している。図１にはたった１つのインジェクタを示すが、自動潤滑システム
は、周知のように、通常一つのグリースポンプによって供給される多くのインジェクタを
有する。

インジェクタはピストン５からなり、ピストン５は少なくとも２つの異なる直径部分、
即ち封入本体７のボアと密封接触してボア内を摺動する大径部６及び本体の開口と密封接
触して摺動する小径部８を有する。これらの部分はインジェクタの機能を決定する３つの
面積：即ち大径部６の面積Ａ１；小径部分８の面積Ａ３；及び典型的には小径部分８の周
囲に露出する部分６の環状面積６Ａで与えられる、面積Ａ１と面積Ａ３の差である面積Ａ
２を形成する。ピストンは圧縮ばね９によって内側へ圧迫される。

バイパス弁１０はインジェクタの機能要素であり、ピストンの大径部６に作用する供給
圧力を環状部６Ａに自由に通すことができるが、逆方向の流れは阻止する。これは好まし
い構成の逆止弁として図式的に示されているが、規定の出口圧力が達成されないときイン
ジェクタの入口から出口への流れを許し、逆方向の流れを阻止することができる任意の弁
とすることができる。

面積Ａ１及びＡ２の比により増圧比（Ｒ）が決まる。この値は潤滑システムが適用され
る機械の仕様を満足させるためにインジェクタ設計で変化させることができ、典型的には
２〜４の値である。本体から出る小径部８の延長部はインジェクタの動作の視覚的表示を
与え、ピストンのストロークを調整可能に制限するために調整ネジ（図示せず）を使用す
ることができる。インジェクタの出力容積部は環状面積Ａ２とピストンストロークの積で
ある。

動作中、ポンプからの供給圧力（Ｐs）は図２に示すように上昇するので、グリースは
インジェクタの大径部端に送り込まれるとともに逆止弁１０を経て環状部端へと送り込ま
れる。供給圧力が、Ａ３（Ａ１−Ａ２に等しい）に作用する圧力によって発生される力が
ばね９の拘束力（Ｆ）を超えるような値に達するとき、ピストンは右へ移動し始める。こ
の作用は、下記の方程式で表されるような力の平衡を維持するために環状部に作用する送
出圧力（Ｐf）を増圧する。
Ｐs＊Ａ１＝Ｐf＊Ａ２＋Ｆ

供給圧力が維持されている間、ピストンはストロークの終点に到達するまで右へ移動し
続け、よってグリースを送出ラインへ注入する。

供給圧力はポンプサイクルの終了時に降下するので、ばね力と送出ライン１４内に閉じ
込められた圧力とによってピストンは左へ移動する。送出圧力が現供給圧力に降下すると
、逆止弁１０が開いてグリースを環状部６Ａに入れることができるため、ピストンはばね
９の影響の下で戻り続けることができる。ばねによって生成される圧力、即ちリセット圧
力（Ｐr)はばね力と小径部の面積によって決まる。
Ｐr＝Ｆ／Ａ３

現在のインジェクタ設計は増圧をもたらさない。つまり、それらのリセット圧力はばね
力とピストンの大径部の面積によって決まる。

従って、増圧型インジェクタ設計は現在の設計より高い送出圧力及び高いリセット圧力
をもたらす。

送出ライン１４に既に供給されたグリースが逆戻りするのを阻止するために出口逆止弁
１１が設けられ、インジェクタ上又はその近くに取り付けられるため、送出ライン１４か
らのグリースは閉じ込められた圧力及び配管の弾力性及び送出ライン内のグリースの弾力
性の影響によって逆流することはできず、よってインジェクタがリセットするとき新たな
グリースの充填が減少する。この出口逆止弁１１は実効注入容量の損失を最小にするため
に注入室に近接して配置するのが好ましい。

送出ライン圧力の喪失時に最低の上流圧力を維持するために送出圧力弁１２が設けられ
るため、グリースポンプに接続された他のインジェクタは機能し続けることができる。こ
の圧力（Ｐb）の設定値は故障時に圧力センサをトリガするように調整される。

送出圧力弁１２は、上流圧力が下流圧力により影響されないようにシーケンス弁として
図式的に示され、励磁ばねで大気にベントとされる。後に、他の類似の弁構成が同様の機
能をもたらすことが示される。

送出ライン１４の閉塞による圧力サージが存在しない限り常時閉の閉塞ラインベント弁
１３が設けられる。この弁は供給圧力に増圧比を乗じた値よりほんの少し低い圧力（Ｐｖ
）に調整される。閉塞ラインベント弁１３は一旦開くと、極めて低い圧力に開口したまま
になり、破裂したラインの影響を擬態するため、圧力センサ２がトリガされる。この弁は
その放出の可視検査のためにインジェクタ内に組み込むかその周囲に装着するのが好まし
い。可視放出は送出ラインが破裂ではなく閉塞したことを示す。

接続線１４は、インジェクタ及び関連する弁とライン終端弁１５及びベアリング１６と
の間に著しく長い送出ライン１４が存在し得ることを示している。

ライン終端弁１５は、その弁とベアリングとの間における送出ラインの損傷の危険性を
最小にするために、ベアリングの上に直接もしくは少なくともできるだけ近くに装着する
のが好ましい。ライン終端弁１５は、圧力設定が下流圧力と無関係になるようにシーケン
ス弁として図式的に示されている。ベアリング（他の可能な潤滑目的物も表す）は、グリ
ースが送り込まれるとき、通常若干の圧力上昇特性を示す。

図２は注入サイクルにおける時間対圧力の変化を示す簡略グラフである。現実の値は構
成要素及びシステム設計の詳細、接続ラインの長さ、温度、グリースの種類及び他のファ
クタに依存して変化するため、適切な設計パラメータを指定するにはシステム設計者の判
断が必要になる。

グラフの下側の実線はインジェクタ４の入口におけるグリースポンプ１からの供給圧力
（Ｐｓ）の変化を示す。上側の破線はインジェクタ４の出口における送出圧力（Ｐｆ）を
示す。圧力Ｐａは圧力センサ２の設定値であり、Ｐｂは送出圧力弁１２の設定値、Ｐｅは
ライン終端弁１５の設定値及びＰｖは閉塞ラインベント弁１３の設定値である。最大送出
圧力は最大供給圧力に増圧比を乗じた値で設定され、閉塞ラインベント弁の設定値より高
くなければならない。

時刻Ａにおいて、グリースポンプがターンオンし、グリースをインジェクタに供給し始
めるため、Ｐｓは上昇する。Ｐｆはリセット圧力（Ｐｒ）で一定であり、これは正常な一
連のサイクル中の最小圧力である。時刻Ｂにおいて、Ｐｓ及びＰｆは等しくなり、増圧が
開始して時刻Ｃまで続く。ＰｆがＰｂの設定圧力に到達するまで送出ラインへの流れはな
いが、到達すると送出ライン内のグリースを加圧するためにインジェクタの若干の移動が
あり得る。

時刻Ｃにおいて、Ｐｆはライン終端弁により設定される最大圧力（Ｐｅ）に到達し、注
入が開始し、時刻Ｄで完了する。ＢからＤまでの時間に亘って、供給圧力に対する送出圧
力の関係は以下の方程式に従う。
Ｐｆ＝Ｐｓ＊Ｒ−Ｐｒ＊（Ｒ−１）

時刻Ｄにおいて、注入は完了し、送出圧力は一定のままで、ライン終端弁の保持動作の
ためにベアリング１６への流れはなくなる。グリースポンプ１は依然としてポンピングし
ているので、供給圧力は最大ポンプ圧力に到達する時刻Ｅまで上昇し続ける。途中で、供
給圧力はＰａを通過し、圧力センサを活性化する。ポンプ圧力は時刻Ｅからドウェル値に
維持される。時刻Ｆにおいて、ポンプがスイッチオフされ、供給ラインがポンプシステム
のタンクにベントされるため、圧力は降下し始める。また時刻Ｆにおいて、モニタシステ
ムが、圧力センサが活性化されたことを検査し、システムが正しく機能していることを示
す。

時刻ＦとＧとの間において、供給及び送出圧力は、時刻Ｇにおいてリセット圧力になる
まで、再び上記の方程式に従って一緒に降下する。このとき、インジェクタが時刻Ｈにお
いてその完全なリセット位置になるまでインジェクタばね９が圧力をあたえるので、イン
ジェクタはほぼリセット圧力でリセットする。供給圧力は更に降下し続けるが、完全な密
封状態であるために送出圧力はリセット圧力で一定のままになる。インジェクタがリセッ
トされると、インジェクタ４は再び動作可能になる。供給圧力はリセット圧力以下に降下
する必要があるだけである。

上記のシーケンスは、故障がない場合の動作を示している。送出ライン１４が破裂した
場合、グリースは漏出し、送出圧力弁１２の下流の圧力はなくなる。この場合には、Ｐｆ
はこの弁の設定値Ｐｂに制限される。インジェクタ４は動作するが、供給圧力は逆止弁１
０及び送出圧力弁１２を経て流れるために、供給圧力もＰｂに制限され、圧力センサは活
性化されないため、モニタシステムは故障を警報することができる。

Ｐｂの供給圧力は他のすべてのインジェクタを動作させるのに十分であるため、オペレ
ータが警報の原因を調べるときまで、他の全てのベアリングの正しい潤滑を続けることが
できる。

破裂した送出ラインを有するインジェクタは最低の抵抗を有するため、このインジェク
タは他のインジェクタよりかなり前に、時刻Ｂ及びＣの間で動作することが予想され、問
題の場所に関する良好な案内が与えられる。

閉塞又は圧壊された送出ライン１４の場合には、他の全てのインジェクタは最低の抵抗
を有するので、それらが最初に動作することが予想される。この場合には、閉塞された送
出ラインと関連するインジェクタは供給圧力が上昇する時刻Ｄにおいて十分に移動できな
いため、正常圧力より高い圧力がインジェクタ送出ラインに発生され、瞬間的にＰｖを超
えて上昇する。これはベント弁１３を低圧力状態へとトリガするため、送出圧力は急速に
Ｐｂに降下し、圧力センサを時刻Ｆの時間内に活性化できなくなるために、モニタシステ
ムは故障を検出する。

システムのその後の検査は、故障のインジェクタは他のインジェクタの後で動作し、グ
リースをベント弁の出口１３Ｂから放出することを示す。

図３は図１に４で図式的に示す増圧型インジェクタの好適実な施形態を示す。プランジ
ャ１７はスリーブ１８内を摺動し、ピストンに摺動自在に作用するシール１９及び２０と
協働し、更にスリーブと本体２２との間の静的シールを与えるシール２１と協働する。

前記の面積に関して、Ａ１はシール１９のシール径により決まり、Ａ３はシール２０の
シール径により決まり、Ａ２は両シール径の差、即ち注入室２４と係合する環状部により
決まる。前と同様に、増圧比はＡ１とＡ２の比で決まる。

ピストン構造は図１に図式的に示すものと異なり、ばね２３は注入室の外に装着されて
いる。これは機能的には同じであるが、実際のばねのためにより大きなスペースを与える
ので、より大きなリセット圧力を与えるために大きな力を与えることができる。これはば
ねに反動する受け部２５をピストンの端に必要とする。ばねは矩形断面のばねワイヤが巻
かれた頑丈なダイスプリングとして示されるが、丸いワイヤばね、波形又はディスク型ば
ねなどの他のばね構造を使用することができる。

弾性トロイダルリング２６が楔形円周溝２７内に設置され、このリングはその弾性によ
って溝の底面に圧迫される。一つ以上のポートにより注入室が溝の基部に接続されている
。この構造は図１の出口逆止弁１１の機能を提供する。

スリーブはキャップ２９内に保持され、ネジ３０で取り付けられる。スリーブには、グ
リースの注入量を潤滑中の特定のベアリングに合せて設定することができるようにピスト
ンのストロークを調整し得る調整ネジ３１が組み込まれている。

キャップは、ピストンが正しく動作しているか検査するためにピストンの動作がオペレ
ータに見えるように、部分的に切除されている。必要に応じ、切除部分は視覚検査を可能
にしながら悪環境からの保護を与えるために透明カバーで覆うことができる。

インジェクタは、前述したように、グリースを加圧の下で供給ポート３２に入力するよ
うに機能する。最初に、この圧力は、拡大図に破線の流路で示すように、シール１９のリ
ップを押し上げ、リング２６を楔形溝から押し出すことによって送出ポート３３に伝達さ
れる。これらは図１のバイパス弁１０及び出口逆止弁１１の機能を提供し、両弁は所望の
ごとくインジェクタに近接して配置され、一掃されなかった量の影響が最小になる。グリ
ースの流れは破線３４で示されている。送出ポートへの流れはサイクルのこの部分中は極
めて小さく、注入室への圧力の接続は機能的要件である。

供給圧力がばねの力及び面積Ａ３に作用する圧力で設定される設定値に達すると、ピス
トンは上方へ移動し始め、ライン終端弁１５（図１）の設定値に達するまで送出圧力を増
大し、その後ピストンはそのストロークを終了し、規定量のグリースをベアリングに吐出
する。

注入サイクルの終了時に、ポンプシステムは圧力をベントするので、圧力は降下する。
圧力がばねの設定値より降下すると、ピストンは下方へ移動し、グリースが前述した逆止
弁として作用するシール１９を経て注入室を満たす。送出ライン内の圧力はほぼライン終
端弁の設定値に維持され、トロイダルリング２６により実現される出口逆止弁の閉成によ
って閉じ込められる。インジェクタはこのとき次のサイクルの準備が整う。

図４はインジェクタの代替実施形態を示し、本例ではバイパス弁及び出口逆止弁の両方
の機能は、第１の例におけるリップ及び第２の例における弾性リングを用いるよりはむし
ろ慣例の構造によって与えられる。Ａ１直径のシール３５はリップ付き構造にする必要は
ないが、設計者の判断でそうしてもよい。

バイパス弁のポペット３６は軽量ばね３８の作用によって弁座３７と密封接触して保持
される。この逆止弁アセンブリは密封スプール３９及び関連する弾性シールによって密封
され、図に示されるようにキャップ４０の延長部で保持される。同様に、出口逆止弁のポ
ペット４１は軽量ばねによって弁座に圧迫され、本例では密封プラグ４２により保持され
る。

供給ポート４３内の圧力が送出ポート４４内の圧力を超える場合、両逆止弁のポペット
がそれらの弁座から離れるため、両ポート内の圧力はほぼ等しくなる。サイクルの注入部
分中、供給ポート内の圧力が送出ポート内の圧力より低くなると、バイパス弁は閉じたま
まになり、出口逆止弁は開いてグリースが送出ポートへ入る。

このような所要の機能を与えるためにディスク又はボール及びばねなどの他の既知のタ
イプの逆止弁を使用することができることは当業者に明らかであろう。

このインジェクタの動作を更に明瞭にするために、図４は注入終了時の伸長位置にある
ピストンを示している。ピストン４５は、調整ネジ４６と接触してそれ以上の移動が阻止
されるまで上方に移動し、ばねを圧縮している。

図５は図１に１２で図式的に示す送出圧力弁の好適な実施形態を示す。前述したように
、この弁は送出ラインの破裂時にシステムの残部内の圧力を維持するように作用する。こ
の弁の設定値は図２の圧力Ｐｂを与える。

この実施形態は図３につき記載したインジェクタの付加組み込み部として示されている
。インジェクタ送出通廊４７とベアリングへの送出ライン４８との間の接続部に、ばね５
１により弁座５０に圧迫されるポペット４９からなる送出圧力弁が介在する。ポペットは
摺動自在にシール５３と接触する密封直径部５２を有する。密封直径部の直径は弁座の直
径にほぼ等しく、ポペットの端は保持プラグ５５の孔５４を通して大気に開口しているた
め、この弁の圧力設定は送出ライン内の圧力により殆ど影響されず、よってシーケンス弁
の機能をなす。

通常動作において、この弁は圧力がその設定値Ｐｂに達するまで閉じたままであり、正
常な注入の場合と同様に圧力がＰｂより高いときは開いたままであり、インジェクタの送
出圧力を降下させない。送出ラインが破裂する場合、この弁はＰｂで閉じる。

図６は、図５に示す実施形態のようにインジェクタ筐体に組み込む代わりにインジェク
タ筐体内にねじ込むように構成された送出圧力弁１２の別の実施形態を示す。本体５６は
インジェクタ筐体に接続するためのネジ部５７及びベアリングに至る送出ラインに接続す
るための別のネジ部分５８を有する。

シール６０を有するポペット５９は本体内を摺動可能で、ばね６２により弁座６１に圧
迫される。弁座の直径は密封直径部の直径より必ず小さいため、この弁は厳密にはシーケ
ンス弁ではなく、下流圧力にわずかに影響される。このことは、正常動作中下流圧力は本
質的にＰｅで一定であるため、ばね力の若干の調整を必要とするのみであるから、妥当な
範囲で受入れ可能である。

本例では、ばねはディスクばねのスタックとして示されているが、他のタイプのばねを
使用することができる。ばね室は保持プラグ６４の通孔６３を通して大気に開口している
。

これらの実施形態は本発明の機能要件を満たす異なる構造を示すが、使用可能な多くの
他の同種の弁構造が当業者に周知である。

前述したように、ライン終端弁１５は、送出ライン１４が正常動作中常に加圧下にあり
、破裂又は閉塞時にのみ低圧値に降下するように機能する。この弁の設定圧力値は図２に
示すＰｅである。

図７はライン終端弁の一実施形態を示す。本体６５は、ベアリング筐体（図示せず）に
ねじ込むためのネジ部６６及びインジェクタからの送出ラインが接続される第２のネジ部
６７を有する。ポペット６８はばね７０によって弁座６９に圧迫される。弁の開圧力は弁
座の面積とばねの力によって設定される。

ポペットは弁座とほぼ同一の直径を有する延長部７１を有し、シール７２で密封され、
ポペットの小径端はプラグ７４の穴７３を通して大気に開口している。この手段によって
、この弁はベアリング筐体内の圧力により殆ど影響されないシーケンス弁として動作する
。これは、注入がベアリング又はベアリング筐体内の流れに対する如何なる制限にも影響
されず、フル注入圧力をこのような制限を克服するために利用できることを意味する。

この好適な実施形態の特徴は、無理に引っ張られ引きちぎられる送出ラインが弁の本体
上流側を破壊して注入圧力をベントするように、本体を第１のネジ部分の近くよりも第２
のネジ部分の近くで意図的により脆弱にすることができる。本体が第１のネジ部で破壊し
た場合、弁は送出ラインに取り付けられたままとなって、ベアリングがもはや潤滑されな
くても、圧力はベントされない。

ライン終端弁の好適な実施形態は上述したシーケンス弁として使用するものであるが、
ベアリング筐体の制限が適切な設計により最小にできるならば、図６につき記載した弁と
類似のリリーフ弁又は半シーケンス弁の使用により本発明の要件を満たすこともできる。

上述した実施形態は本発明の機能要件を満たす好適な構造を示すが、使用可能な多くの
他の同種の弁構造が当業者に周知である。

前述したように、閉塞ラインベント弁１３の機能は、閉塞、圧壊又は阻害された送出ラ
インへの注入によって発生し得る送出ラインにおける過大圧力時に開き、開いたままにし
、それによって高圧力状態を低圧力状態に変換し、送出ラインの破裂時と同様に検出でき
るようにすることにある。この弁の設定圧力は図２のＰｖである。

図８は、図５につき記載した送出圧力弁を有するインジェクタに組み込まれた閉塞ライ
ンベント弁の好適な実施形態を示す。破裂ディスク７５が本体内の所定位置に保持プラグ
７６によって固定される。破裂ディスクの圧力側は穿孔７７を通して送出ラインに接続さ
れ、破裂ディスクの弁側は保持プラグの孔７８を通して大気に接続される。

破裂ディスクは圧力Ｐｅで破裂するように構成される。ディスクの破裂が起こると、こ
の特定のインジェクタからの出力がベントされ、異常が知らされる。補修には閉塞ライン
の修復及び破裂ディスクの交換が必要とされる。同じグリースポンプで駆動される他のイ
ンジェクタは、許容動作圧力が送出圧力弁によって維持されるために、正常に動作し続け
る。

この実施形態の特徴は、ディスクの破裂に続くグリースの放出がインジェクタ動作の視
覚表示部の近くで目に見え、簡単な故障点検を提供する。

図９は、好ましくはインジェクタに近い都合のいい場所で送出ライン内に設置するよう
に構成された閉塞ラインベント弁１３の別の実施形態を示す。

本体７９は送出ラインに接続するためのねじ部８０を有する。ポペット８１は本体内を
摺動し、ばね８３によって弁座８２に圧迫される。弁座直径部の面積とばね力とによって
Ｐｖの圧力設定値が決まる。

ポペットは本体内のボア８５内に摺動自在にぴったり勘合するフランジ８４を備えるた
め、Ｐｖを超える注入圧力によりポペットと弁座が開くことによってグリースが室８６内
に浸入することが許されるので、ここでは弁の圧力設定はポペットフランジの大きな直径
部の面積及び同じばね力によって決まる。この設計によれば、このより低い圧力設定は異
常を知らせるために十分低い。

図に示されるようにフランジを貫通するオリフィス８７があるため、低い圧力でオリフ
ィスを通過し得る流れを上回るグリースの流れがある限り、弁は開いたままになる。流れ
が十分に減少すると、弁は再び閉じ、弁を再び開くためには更に高い圧力の発生を必要と
する。弁はプラグ８９の孔８８を通して大気に放出し、それが目に見えるために閉塞され
たインジェクタの送出ラインの識別に役立つ。

供給ライン及び送出ラインから放出する必要があるグリースの量は長い接続ラインを有
する大型のシステムにおいてはかなり大きくなり得るので、オリフィスのサイズは異常を
知らせるためにこの大きな量を時間内に放出することはできない可能性がある。オリフィ
スがこのように圧倒される場合には、ポペットが更に移動するため、そのフランジがボア
８５を通過し、円錐アンダーカット９０に開口して、大きな量の放出が与えられる。

フランジの制限されたバイパスは説明を明確にするために傾斜オリフィスとして示され
ているが、好適な実施形態は同じフロー機能をフランジとボアとの間の規定の隙間で達成
することができる。別の選択肢として、フランジの外径面に一以上のノッチを設けること
ができる。

これらの実施形態と同じ機能は当業者に知られている他の設計によって与えることがで
きる。

本発明の好適な実施形態が図１に概略的に示されているが、商業用の場合には技術的な
性能に関して若干の妥協をしてでもより簡単で低コストのソリューションを提供すること
が適切である場合がある。例えば、
・ 多くの潤滑システムにおいては、送出ラインの破裂の発生は稀であり、通常閉塞の発
生も更に起こりえない。
・ 異常警報のトリガ直後に機械をシャットダウン及び修理することはあまり不利になら
ず、また費用もかからない場合もある。
・ システムがオペレータにメインテナンスの必要を知らせるならば、作業期間の終了ま
で自動潤滑なしで連続運転することは賢明な判断である場合もある。

図１０は、このような最低限のシステム、基本的には図１につき記載したシステムの縮
小板を示す。ポンプ９１は同一に機能するが、殆どの場合低コスト版である。圧力センサ
９２、逆止弁９４及び９５を有する増圧型インジェクタ９３及びライン終端弁９６は前述
のものと同じである。

この実施形態においては、送出ラインの破裂は異常警報を発生するが、他のインジェク
タを動作させ続けるものではないので、潤滑システム全体を不作動にする。

この実施形態において、本発明の重要な構成要素は増圧型インジェクタ９３及びライン
終端ベント弁９６である。

この簡略化された実施形態は、図１につき前述した閉塞ラインベント弁１３を付加する
ことによって、若干のコスト増しで、機能強化できる。同様に、インジェクタ送出ライン
の圧力喪失が同じバンク内の他のインジェクタにのみ影響を与え、同じポンプを使用する
他のバンクのインジェクタは動作し続けるように、Ｐｂに設定されるシーケンス弁もイン
ジェクタのバンクに至る供給圧力ラインに設置することができる。

ライン終端弁は、図１１に示すように、他のインジェクタシステムに有用に適用するこ
とができる。グリースポンプ９７及び圧力センサ９８は前述のものと同一である。インジ
ェクタ９９はインライン型、デュアルライン型及びプログレッシブ型などの多くの既知の
タイプのインジェクタとすることができる。

出口逆止弁１００は送出ライン内の加圧下のグリースがインジェクタ内へ逆流するのを
阻止する。さもなければ、インジェクタの吐出量が減少する。

リリーフ弁１０１は圧力センサの設定圧力より低い圧力に設定されるため、センサは送
出ラインが破裂しても活性化されない。ライン終端弁１０２の設定値はリリーフ弁の設定
値とライン終端弁の設定値の和がポンプからの最大圧力を超えないように十分高くしなけ
ればならない。

このシステムは、閉塞ラインベント弁の付加によって、又はインジェクタ又はインジェ
クタのバンクの入口における圧力シーケンス弁により前述したように他のインジェクタ又
は他のバンクのインジェクタが動作し続けるようにすることによって機能強化することが
できる。

本発明とともに使用される、簡略化された完全に調整可能なインジェクタも発明した。
このインジェクタはカートリッジ構造を有し、図１２−１５を参照して以下に記載する。

図１２は、図１に４で示す増圧型インジェクタの簡略化された実施形態を示す。ピスト
ンアセンブリはピストン１０３、ピストンシール１０４及び保持リング１０５を備える。
ピストンアセンブリはシリンダ１０６内を軸方向に摺動し、ピストンシールは事実上ピス
トンアセンブリの大径部を構成する。ピストンはその外端にピストンロッド１０７を有し
、ピストンロッドは事実上ピストンアセンブリの小径部を構成するロッドシ−ル１０８と
密封接触して摺動する。

大径部は面積Ａ１を確定し、小径部は面積Ａ３を確定し、大径部と小径部の間の環状部
が面積Ａ２を確定する。

ピストンロッドの外端には、後述するように、設定のためにピストンの回転を容易にす
るスロット又は他の手段が形成される。ピストンの他端はばね１１２を保持するばねスリ
ーブ１１１内の女ネジ部１１０と螺合する男ネジ部１０９からなる。弾性材料の摩擦リン
グ１１３は、以下に述べるように、設定の維持を助けるために、好ましくはピストンとば
ねスリーブとの間に若干の摩擦を与えるように構成される。

シリンダアセンブリはシリンダ、シール１１４及び１１５、弾性リグ１１６、ワイパシ
ール１１８付きエンドキャップ１１７及び止めリング１１９を備える。シリンダのボアは
複数の穿孔１２０によって弾性リング１１６の内径部に連通し、逆止弁として機能する構
造を与える。

ワイパシールは機械環境から汚染物質がインジェクタに入るのを防止するように作用す
る。エンドキャップ又は止めリングのいずれか一方（両方ではない）はシリンダの一部分
として製造することができるが、好適な実施形態は組立を容易にするため及びシリンダボ
アを良好な表面仕上げに機械加工するコストを低減するために３つの別個の構成要素を提
供する。

ピストンアセンブリ及びシリンダアセンブリをばね及びばねスリーブと一緒に組み立て
た組立体は必要に応じ本体１２１内に組み立て／分解できるカートリッジを構成する。保
持リングは、カートリッジが本体の外にあるとき、ばねの力を保持するが、一旦カートリ
ッジが組み込まれれば、他に何の作用もしない。このカートリッジはエンドキャップを本
体に固定するネジ１２２によって本体に保持される。

本体はカートリッジのためのキャビティを有し、入口ポート１２３、出口ポート１２４
及び補助ポート１２５を含む。入口ポートはばねの近くでキャビティに連通している。出
口ポートは穿孔１２６によってシリンダアセンブリの外面に接続されている。潤滑システ
ムに組み込まれるとき、入口ポートは潤滑ポンプの供給ラインに接続され、出口ポートは
ベアリングに至る送出ラインに接続され、補助ポートは前述した閉塞ラインベント弁の取
り付けなどの他の目的のために随意に使用することができる。

使用中、潤滑ポンプが入口ポートを周期的に加圧する。最初に、この加圧はピストンシ
ールのリップを通過し、弾性リングを弁座から押し上げて出口へ流れる流れを生じる。入
口と出口の圧力が平衡化するとき、入口圧力は面積Ａ１に作用するのに対して出口圧力は
それより小さい面積Ａ２に作用するのみであるためにピストンに外向きの力が与えられる
。この力がばねの力を上回るとき、ピストンは外側へ移動し、増圧された出口圧力をもた
らす。

ピストンは、図１３に示すように、当接面１２７が止めリングの内面１２８と当接する
まで外側へ移動する。ピストンはこのとき完全に伸長した位置であり、ばねは完全に圧縮
され、注入は完了する。本発明によれば、シリンダ内の一掃されない量が最小になり、動
作の信頼性の向上が得られる。

潤滑ポンプはその後サイクルオフし、供給ラインをタンクにベントして入口圧力を降下
する。送出ライン内の圧力は弾性リングの逆止弁作用によって維持される。面積Ａ３に作
用する入口圧力の力がばね力より低い値に降下するとき、ピストンは図１２に示す位置に
引っ込み、新しい潤滑剤をピストンのリップを経てシリンダに充填することができる。

各インジェクタにより送出される潤滑剤の量はピストンのストロークと面積Ａ２の面積
によって設定される。この量は、ピストンの初期位置を調整することによって変化させる
ことができる。図１４は短縮された移動位置にあるピストンを示す。その設定は、インジ
ェクタの不作動状態において、ねじ回しでピストンを回転させてピストンを部分的に伸長
させることによって達成される。ばねスリーブは本体内のキャビティの端を押圧するばね
の力によってクランプされる。摩擦リングはピストンが動作中に不意に回転するのを防止
するように作用する。設定は容易に可視化でき、必要に応じ測定し記録することができる
。

図１５は注入の終了時における調整されたインジェクタを示し、ピストンの伸長はすべ
ての設定に対して同じであり、調整は上述したようにピストンの初期位置の変更によって
達成されている。

Claims (50)

1. 少なくとも一つのベアリングに潤滑剤を自動的に供給するシステムであって、前記シス
   テムは、潤滑剤ポンプ、前記ポンプからの加圧の下で供給される潤滑剤によって駆動され
   るように構成された摺動ピストン式のインジェクタ、前記インジェクタの入口を前記ポン
   プに接続する供給導管、前記インジェクタの出口を前記ベアリングに接続する送出導管、
   及び前記送出導管内に配置され、システムの通常動作中前記送出導管内の注入圧力を維持
   するように構成された少なくとも第１の圧力弁を含むことを特徴とする、システム。
2. 前記第１の圧力弁は前記送出導管のベアリング端に配置される、請求項１記載のシステ
   ム。
3. 第２の圧力弁が設けられ、前記送出導管のインジェクタ端に配置される、請求項２記載
   のシステム。
4. 前記２つの圧力弁の加算設定圧力が前記ポンプによって発生される前記供給導管内の圧
   力より大きい、請求項３記載のシステム。
5. 前記圧力弁の一つ又は両方がシーケンス弁である、請求項１−４のいずれかに記載のシ
   ステム。
6. 前記インジェクタは前記入口の圧力より高い圧力を前記出口に発生するように構成され
   ている、請求項１−５のいずれかに記載のシステム。
7. 前記ポンプの不作動時に潤滑剤が前記インジェクタに戻らないようにするために前記送
   出導管のインジェクタ端に配置された一方向弁を含む、請求項１−６のいずれかに記載の
   システム。
8. 前記送出導管の圧力を瞬間的な過大圧力時にベントするために前記送出導管内に配置さ
   れたベント手段を含む、請求項１−７のいずれかに記載のシステム。
9. 前記インジェクタの各動作サイクル中に達成される圧力を評価するために、前記供給ラ
   インの圧力に反応するとともに論理評価手段と相互作用する圧力センサ手段を含む、請求
   項１−８のいずれかに記載のシステム。
10. 前記圧力センサは圧力スイッチである、請求項９記載のシステム。
11. 前記インジェクタは前記入口を前記出口に接続する逆止弁として構成された前記第２の
    圧力弁を含む、請求項３に従属する請求項６記載のシステム。
12. 前記第２の圧力弁は前記供給ラインを前記送出ラインに接続する逆止弁である、請求項
    ３に従属する請求項６記載のシステム。
13. 自動潤滑システム内の送出ライン破裂時に警報を発生する方法であって、前記自動潤滑
    システムは、タンク、ポンプ、インジェクタ及び接続導管を備え、前記ポンプは可調整の
    周期で動作し、前記タンクから潤滑剤を供給ラインを経て前記インジェクタに供給するよ
    うに構成され、前記インジェクタは前記供給ライン内の周期的圧力に応答してプリセット
    量の潤滑剤を送出ラインを経てベアリングに供給するように構成され、更に前記供給ライ
    ン及び前記送出ラインの間を接続するバイパス弁及び前記送出ラインのベアリング端に設
    けられた圧力弁を含んでおり、前記方法は、周期的注入サイクルの終了時に供給圧力を検
    知するステップ、前記供給圧力を正常値と比較するステップ及び注入サイクルのこの時点
    において前記供給圧力が低い場合に警報をアクティブにするステップを備えることを特徴
    とする、方法。
14. 自動潤滑システム内の送出ライン閉塞時に警報を発生する方法であって、前記自動潤滑
    システムは、タンク、ポンプ、インジェクタ及び接続導管を備え、前記ポンプは可調整の
    周期で動作し、前記タンクから潤滑剤を供給ラインを経て前記インジェクタに供給するよ
    うに構成され、前記インジェクタは前記供給ライン内の周期的圧力に応答してプリセット
    量の潤滑剤を送出ラインを経てベアリングに供給するように構成され、更に前記供給ライ
    ン及び前記送出ラインの間を接続するバイパス弁、前記送出ラインのベアリング端に設け
    られた圧力弁及び前記送出ライン圧力を瞬間的な過大圧力に応答してベントするために前
    記送出ライン内に設けられたベント手段を含んでおり、前記方法は、周期的注入サイクル
    の終了時に供給圧力を検知するステップ、前記供給圧力を正常値と比較するステップ及び
    注入サイクルのこの時点において前記供給圧力が低い場合に警報をアクティブにするステ
    ップを備えることを特徴とする、方法。
15. 自動潤滑システム用のインジェクタであって、前記自動潤滑システムは、タンク、ポン
    プ、前記インジェクタ及び接続導管を備え、前記ポンプは可調整の周期で動作し、前記タ
    ンクから潤滑剤を供給ラインを経て前記インジェクタに供給するように構成され、前記イ
    ンジェクタは前記供給ラインに接続された入口および送出ラインに接続された出口を有す
    る本体を備え、前記本体が前記入口におる潤滑剤圧力の作用の下で前記本体内を移動して
    プリセット量の潤滑剤を前記出口からベアリングに供給する軸方向摺動ピストンを取り囲
    み、前記ピストンは第１の端部に前記本体と密封係合する外側小径部及び内側大径部を有
    し、前記小径部及び大径部は前記大径部により画定される第２の作用面積より小さい環状
    の第１の作用面積を画定し、前記ピストンは休止中ばね力によって前記本体内で内側へ圧
    迫され、前記ばね力を上回る前記入口を経て供給される供給圧力が前記第２の作用面積に
    作用して前記ピストンを外側へ移動させ、前記第１の作用面積により画定される吐出容積
    部から潤滑剤を吐出するように構成されていることを特徴とする、インジェクタ。
16. 前記ピストンの位置の視覚検査のために前記ピストンの一部分が前記本体を超えて延長
    する、請求項１５記載のインジェクタ。
17. 前記ピストンの移動を制限するために調整可能な止め部材が前記ピストンの延長部に作
    用し、前記吐出容積部から吐出される潤滑剤の量の調整が与えられる、請求項１６記載の
    インジェクタ。
18. 前記調整可能な止め部材はネジ部材である、請求項１７記載のインジェクタ。
19. 前記吐出容積部と前記出口との間に、前記吐出容積部から前記出口への流れを許すが出
    口から前記吐出容積部への流れは許さない送出逆止弁が配置されている、請求項１５記載
    のインジェクタ。
20. 前記送出逆止弁は底部に入力ポートを有する溝内に係合された弾性リングからなり、前
    記入力ポートは常時は前記弾性リングの弾性によって閉じられ、出口圧力が放出室内の圧
    力より高いとき更に強く閉じられる、請求項１９記載のインジェクタ。
21. バイパス逆止弁が前記入口を前記出口に接続し、前記入口から前記出口への流れは許し
    、前記出口から前記入口への流れは許さない、請求項１５記載のインジェクタ。
22. 前記バイパス逆止弁は前記大径部に作用する弾性シールのリップにより形成される、請
    求項１９記載のインジェクタ。
23. バイパス逆止弁が前記入口を前記送出逆止弁の前記吐出容積部に接続された側に接続す
    る、請求項１５記載のインジェクタ。
24. 前記送出ラインが圧力を喪失した場合に前記供給ライン内の中間圧力を維持するために
    送出圧力弁が前記出口に接続され、前記バイパス逆止弁が前記入口を前記出口に接続して
    いる、請求項１５記載のインジェクタ。
25. 前記送出圧力弁はシーケンス弁である、請求項２４記載のインジェクタ。
26. 前記送出圧力弁は前記送出逆止弁の代わりである、請求項２４記載のインジェクタ。
27. 瞬間的な過大圧力時に前記送出ラインの圧力ベントするために、閉塞ラインベント弁を
    含む、請求項１５記載のインジェクタ。
28. 前記閉塞ラインベント弁は破裂ディスクである、請求項２７記載のインジェクタ。
29. 自動潤滑システム内の送出圧力弁であって、前記弁は、本体、弁ポペット、ばね及びシ
    ールを備え、前記弁ポペットは前記本体内を軸方向に移動するように構成され、前記弁ポ
    ペットの第１の端部には第１の弁座が形成され、前記本体には第２の便座が形成され、前
    記ばねが前記第１の便座を前記第２の便座に圧迫するため、前記弁の圧力設定が前記ばね
    の圧力及び前記第１及び第２の弁座の接触により形成される着座直径で囲まれる面積の関
    数であり、前記シールは前記着座直径の面積にほぼ等しい面積を有する直径に作用し、前
    記弁ポペットの第２の端部は大気に開口していることを特徴とする、弁。
30. 前記弁ポペットの第２の端部は前記本体と密封係合するように前記ばねの中心を通って
    延長する、請求項２９記載の弁。
31. 前記シールは前記第１の弁座に隣接して前記弁ポペットに配置され、前記便座の直径よ
    りわずかに大きい有効直径を有する、請求項２９記載の弁。
32. 自動潤滑システム内のライン終端弁として使用される弁であって、前記弁は、本体、弁
    ポペット、ばね及びシールを備え、前記本体は使用中送出ラインに接続するように構成さ
    れた入口ポート及び使用中ベアリングに取り付けるように構成された出口ポートを備え、
    前記弁ポペットは前記本体内を軸方向に移動するように構成され、前記弁ポペットの第１
    の端部には第１の弁座が形成され、前記本体には第２の便座が成され、前記ばねが前記第
    １の便座を前記第２の便座に圧迫するため、前記弁の圧力設定が前記ばねの圧力及び前記
    第１及び第２の弁座の接触により形成される着座直径で囲まれる面積の関数であり、前記
    シールは前記着座直径の面積にほぼ等しい面積を有する直径に作用し、前記弁ポペットの
    第２の端部は大気に開口していることを特徴とする、弁。
33. 前記弁ポペットの第２の端部は前記本体と密封係合するように前記ばねの中心を通って
    延長する、請求項３２記載の弁。
34. 引きちぎられる送出ラインによって前記弁が入口端部で優先的に破壊されるように、前
    記本体は前記出口付近よりも前記入口付近を脆弱である、請求項３３記載の弁
35. 自動潤滑システム内の閉塞ラインベント弁として使用される弁であって、前記弁は、本
    体、弁ポペット及びばねを備え、前記本体は使用中送出ラインに接続するように構成され
    た入口ポート及び使用中大気に開口するように構成された出口ポートを備え、前記弁ポペ
    ットは前記本体内を軸方向に移動するように構成され、前記弁ポペットの第１の端部には
    第１の弁座が形成され、前記本体には第２の便座が成され、前記ばねが前記第１の便座を
    前記第２の便座に圧迫するため、前記弁の圧力設定が前記ばねの圧力及び前記第１及び第
    ２の弁座の接触により形成される着座直径で囲まれる面積の関数であり、前記ポペットの
    外径は前記着座直径より多数倍大きく、前記本体と摺動接触で係合して部分的なシールを
    与え、前記着座直径を通過する潤滑剤の放出が前記外径に作用し、前記弁の圧力設定が減
    少するように構成されていることを特徴とする、弁。
36. 潤滑剤の流れがない場合にプリセット期間後に再び着座できるように、前記第１の弁座
    と前記外径との間の通廊を大気に接続する流出通路を含む、請求項３５記載の弁。
37. 前記流出通路は前記ポペットの貫通孔で構成される、請求項３６記載の弁。
38. 前記流出通路は前記外径と前記本体との間の制御された隙間で構成される、請求項３６
    記載の弁。
39. 自動潤滑システム用のインジェクタであって、前記自動潤滑システムは、タンク、ポン
    プ、前記インジェクタ及び接続導管を備え、前記ポンプは可調整の周期で動作し、前記タ
    ンクから潤滑剤を供給ラインを経て前記インジェクタに供給するように構成され、前記イ
    ンジェクタは前記供給ラインに接続された入口および送出ラインに接続された出口を有す
    る本体を備え、前記本体が前記入口におる潤滑剤圧力の作用の下で前記本体内を移動して
    設定量の潤滑剤を前記出口からベアリングに供給する軸方向摺動ピストンアセンブリを取
    り囲み、前記ピストンアセンブリは第１の端部に前記本体と密封係合する外側小径部及び
    外側大径部を有し、前記小径部及び大径部は前記大径部により画定される第２の作用面積
    より小さい環状の第１の作用面積を画定し、前記ピストンはばね力によって前記本体内で
    内側へ圧迫されて静止し、前記ばね力を上回る前記入口を経て供給される供給圧力が前記
    第２の作用面積に作用して前記ピストンを外側へ移動させ、前記第１の作用面積により画
    定される吐出容積部から潤滑剤を吐出するように構成されていることを特徴とする、イン
    ジェクタ。
40. 前記ピストンアセンブリは、その長さの一部分がピストンロッドであるピストン及びピ
    ストンシールを備え、前記ピストンシールが前記大径部を構成し、前記ピストンロッドが
    前記小径部を構成する、請求項３９記載のインジェクタ。
41. 前記ピストンの位置の視覚検査のために前記ピストンの一部分が前記本体を超えて延長
    する、請求項３９記載のインジェクタ。
42. 底部に入力ポートを有する溝内に係合された弾性リングからなり、前記入力ポートは前
    記弾性リングの弾性によって常時閉じられ、出口圧力が入口圧力より高いとき開かれる送
    出逆止弁を含む、請求項３９記載のインジェクタ。
43. 前記ピストンシールは前記入口から前記出口への潤滑剤の流れを許すが逆方向の流れは
    阻止するように構成されたフレキシブルなリップを有する、請求項３９記載のインジェク
    タ。
44. 前記インジェクタからの前記送出容積の設定は前記ピストンの初期位置の調整によって
    設定される、請求項３９記載のインジェクタ。
45. 前記初期位置の調整はネジ手段によりばねスリーブと相互作用する前記ピストンを回転
    させることによって達成される、請求項４４記載のインジェクタ。
46. 使用中の前記ピストンの不意の回転は前記ピストンと前記ばねスリーブとの間の摩擦手
    段によって阻止される、請求項４５記載のインジェクタ。
47. 前記摩擦手段は前記ピストン及び前記ばねスリーブの両方の表面と圧縮係合する少なく
    とも一つの弾性リングを備える、請求項４６記載のインジェクタ。
48. 所定の量の液体をエンドポイントに自動的に供給するシステムであって、前記システム
    は、液体ポンプ、前記ポンプからの加圧の下で供給される液体により駆動される摺動ピス
    トン式インジェクタ、前記インジェクタの入口を前記ポンプに接続する供給導管、前記イ
    ンジェクタの出口を前記エンドポイントに接続する送出導管、及び前記送出導管内に配置
    され、システムの正常状態において前記送出導管内に注入圧力を維持するように構成され
    た少なくとも第１の圧力弁を含むことを特徴とする、システム。
49. 前記第１の圧力弁が前記エンドポイントに隣接して配置されている、請求項４８記載の
    システム。
50. 第２の圧力弁が設けられ、前記送出導管のインジェクタ端に配置されている、請求項４
    ９記載のシステム。

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