JP3212115B2 - 工作機械の縦型主軸用潤滑装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、縦型主軸を有する工
作機械の主軸の潤滑装置に関し、特に運転停止後もその
潤滑油が装置の外部に漏れないようにした縦型主軸用潤
滑装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、縦型主軸を有した工作機械の潤滑
装置は、特開昭６３−２３０２６号公報又は特開昭６３
−６２６３８号公報に開示されているように、高速回転
する主軸の回転中は、ハウジングの下端部と主軸との隙
間に高圧空気を送り込んで、冷却およびオイルシールの
役目をさせているものがある。そして、主軸が停止し加
圧空気の供給が停止すると、オイルシール機能が無くな
るので、上記軸受け部の隙間を無くすために、隙間を形
成した部材を弾性的に付勢してこの隙間を密閉する付勢
部材が設けられている。この付勢部材は、加圧空気の圧
力によって軸受け部に隙間が形成され、加圧空気の供給
が無くなるとこの隙間を密閉できる程度の付勢力を有し
たものである。これによって、工作機械の縦型主軸が高
速回転している間は、潤滑及び冷却が効果的になされ、
停止時も潤滑油が主軸とハウジングとの隙間から漏れて
くることがないようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の場
合、高速回転する縦型主軸の潤滑油は比較的低粘度で、
しかも大量に循環させているので、主軸の運転停止後に
装置の下端のオイル受け部から潤滑油が溢れ軸受け部に
まで達すると、上記付勢部材により軸受け部を密着して
いても、縦型のため軸受け部を下方に潤滑油が流れ易
く、主軸下端部から潤滑油が外部に漏れ出てしまうとい
う問題があった。また、完全に潤滑油が漏れないように
するには、加圧空気を主軸の停止後も供給し続ければ良
いが、これは無駄が多く現実的ではない。

【０００４】この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑
みて成されたもので、縦型主軸においても運転停止後に
潤滑油の漏れが全く無く、運転中も潤滑及びオイルシー
ル機能が確実に働く工作機械の縦型主軸用潤滑装置を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、鉛直方向に
設けられた主軸を有し、この主軸が軸受けを介してハウ
ジングに取り付けられ、このハウジングの上下端部と主
軸との間に加圧空気を送り込んでハウジング内の潤滑油
が外部に出ないようにするエアーシール装置を有し、上
記軸受けとオイルタンクとの間に形成された潤滑油の循
環管路と、この循環管路中に設けられ上記軸受けに潤滑
油を供給するとともに軸受けを潤滑した潤滑油をオイル
タンクに回収するオイル循環装置とを設け、上記主軸お
よびオイル循環装置の運転停止後、上記ハウジング内に
加圧空気を送り込みハウジング内の潤滑油を、循環管路
のオイル回収側管路を経てオイルタンクに排出させるエ
アー供給装置を設けた工作機械の縦型主軸用潤滑装置で
ある。

【０００６】さらにこの発明は、上記循環管路のオイル
供給側管路に加圧空気を導入するものであり、また、上
記ハウジングの底部に、潤滑油が排出され上記オイル回
収側管路につながれた細径部が設けられた工作機械の縦
型主軸用潤滑装置である。

【０００７】

【作用】この発明の工作機械の縦型主軸用潤滑装置は、
運転停止後、ハウジング内の潤滑油をオイル循環管路を
利用して加圧空気により強制的に排出するようにしたも
のである。

【０００８】

【実施例】以下この発明の一実施例について図面に基づ
いて説明する。この実施例の工作機械は、ハウジング１
０内に、ベアリング軸受け１２，１３，１４，１５を介
して主軸１６が鉛直方向に設けられている。ハウジング
１０の側方には、ベアリング軸受け１２〜１５を潤滑し
冷却する潤滑油を溜めるオイル溜り１８が取り付けら
れ、ハウジング１０の底部２０とオイル溜り１８との間
には、オイル排出管２２が鉛直方向に取り付けられ、オ
イル溜り１８には、吸引パイプ２４と排出孔２６が形成
されている。主軸１６には、主軸１６を回転駆動する電
動機のロータ２８が固定され、ロータ２８の外周部に対
面して、ハウジング１０に固定されたステータ３０が設
けられている。そして、このロータ２８とステータ３０
に電力を供給するケーブル３２が、ハウジング１０の側
方に一端が固定されて取り付けられている。

【０００９】ハウジング１０には、潤滑油供給孔３４，
３５，３６が設けられ、吸引パイプ２４側に接続し潤滑
油を排出する排出孔３８も、ハウジング１０の側部に形
成されている。さらに、主軸１６の工具ホルダ５０とハ
ウジング１０の底部２０との間及びハウジング１０の上
端部と主軸１６との間のオイルシール部には、隙間４
０，４２が形成され、この隙間４０，４２に加圧空気を
供給しオイルシールする加圧空気導入孔４４，４５がハ
ウジング１０に設けられている。ハウジング１０の内部
には、潤滑油をベアリング軸受け１２〜１５に導く導入
路４６，４７が形成され、ハウジング１０内の潤滑油を
オイル溜り１８に導く排出路４８、４９も形成されてい
る。

【００１０】この工作機械には、潤滑油を循環させるオ
イル循環装置５２が循環管路５４を介して接続されてい
る。オイル循環装置５２は、オイル供給ポンプ５６とオ
イル吸引ポンプ５８とを有し、循環管路５４との間に各
々オイルフィルタ６０が設けられている。各ポンプ５
６，５８はモータ６２に接続され駆動される。オイル循
環装置５２には、オイル冷却装置６４も設けられ、潤滑
油の過熱を防止し、冷却された潤滑油が供給されるよう
にしている。循環管路５４は、オイル供給ポンプ５６に
接続されたオイル供給側管路６６と、オイル吸引ポンプ
６２に接続されたオイル回収側管路６８とからなる。こ
こで循環する潤滑油は、オイルタンク７０に溜められ、
冷却されながら循環する。さらに、オイル溜り１８の排
出孔２６とオイルタンク７０との間には、オイルタンク
７０内で大気圧に開放された排気管路７２が設けられて
いる。オイル供給側管路６６とハウジング１０との接続
部には、所定の内径のオリフィス７３が各々取り付けら
れ、所定の流量で各部に潤滑油が供給されるように設け
られている。また、ハウジング１０の底部２０の排出路
４８と、オイル回収側管路６８との間に、細径パイプ９
２が設けられている。

【００１１】オイル供給側管路６６には、工場内の加圧
空気配管から引かれた加圧空気導入管路７４が接続さ
れ、加圧空気導入管路７４には、電磁弁７６、減圧弁７
８、及び可変絞り弁８０が取り付けられている。さらに
この加圧空気導入管路７４には、工作機械側へのみ通過
可能な逆止弁８２が設けられ、オイル供給側管路６６の
オイル供給ポンプ５６側には、加圧空気がオイル供給ポ
ンプ５６に行かないようにする、逆止弁８４が取り付け
られている。また、吸引パイプ２４の出口部にも潤滑油
を排出方向に通す逆止弁８７が取り付けられ、排気管路
７２を開閉するとともに、排気管路７２を閉じた際に
は、オイル回収側管路６８をオイルタンク７０内の大気
圧に導く、パイロット弁８６が、排気管路７２に設けら
れている。このパイロット弁８６は、加圧空気導入管路
７４に減圧弁８８を介して接続されている。また、オイ
ル供給ポンプ５６の近傍のオイル供給管路６６には、オ
イル供給圧力を検知して閉じ、工作機械の運転を可能に
するスイッチ９０が取り付けられている。

【００１２】この実施例の動作は、モータ６２により各
ポンプ５６，５８が作動し潤滑油が工作機械内に供給さ
れるとともに、スイッチ９０がＯＮして主軸１６を回転
させ、図示しない、加圧空気供給管路から加圧空気導入
孔４４，４５に加圧空気を導入する。すると、潤滑油
は、ベアリング軸受け１２〜１５を潤滑冷却し、排出路
４８，４９からミスト状になってオイル溜り１８内に溜
められる。このとき、オイルシール用の加圧空気が、加
圧空気導入孔４４，４５を介してハウジング１０内に供
給されているので、主軸１６とハウジング１０との隙間
４０，４２には、加圧空気によるオイルシールが形成さ
れ、外部に潤滑油が漏れない。さらに、上記オイルシー
ル用の加圧空気によって、ハウジング１０内が加圧状態
となるため、そのポンピング作用により、ハウジング１
０内の下部に溜った潤滑油は、速やかにオイル排出管２
２を通ってオイル溜り１８に排出される。オイル溜り１
８では、下方に溜った潤滑油が吸引パイプ２４、オイル
回収側管路６８を介してオイル吸引ポンプ５８によって
オイルタンク７０内に回収される。また、加圧空気は、
排出孔２６、排気管路７２を経てオイルタンク７０内に
送られる。このとき、空気と一緒にミスト状の潤滑油も
大量に送られるが、この潤滑油はオイルタンク７０内で
沈下する。そして、潤滑油は、オイルタンク７０内で冷
却され、再びオイル供給ポンプ５６により主軸１６等に
送り込まれて常時循環する。

【００１３】次に、工作機械の運転を停止すると、一定
時間後にモータ６２が停止し、潤滑油の循環が停止す
る。そして、電磁弁７６が作動して加圧空気が加圧空気
導入管路７４からオイル供給側管路６６に送られる。こ
れとともに、パイロット弁８６が切り替わり、排気管路
７２を閉じ、オイル回収側管路６８をオイルタンク７０
内の大気圧に開放する。これによって、加圧空気は、ハ
ウジング１０内の潤滑油を強制的にオイル回収側管路６
８に排出し、底部２０に残った小量の潤滑油も細径パイ
プ９２により確実にオイルタンク７０に回収される。こ
の時、オイルシール用の加圧空気は供給し続けているの
で、隙間４０，４２から潤滑油が漏れることはない。こ
こで、細径パイプ９２は、最後に残った小量の潤滑油を
確実に排出させるためであり、大形のパイプでは、空気
のみが出て行き、潤滑油が排出されないからである。し
かも、吸引パイプ２４は、管路抵抗を少なくし主軸の回
転中に効率よく潤滑油が循環するのに必要な内径に形成
されており、あまり細くすることができないので、独立
に細径パイプ９２が設けられている。この細径パイプ９
２へ潤滑油を送り込む圧力は、逆止弁８７の開放圧力と
等しい。そして、潤滑油の排出が完了すると加圧空気導
入管路７４への加圧空気の導入を停止し、さらに、主軸
１６のオイルシール用の加圧空気の供給も止め、装置の
システムが停止する。以上の動作は、シーケンス的にプ
ログラムされ、自動的に実行されるものである。

【００１４】この実施例の縦型主軸用潤滑装置によれ
ば、主軸１６の運転停止後に自動的にハウジング１０内
の潤滑油が強制的に排出され、主軸１６の下部から潤滑
油が漏れ出てくることが無い。特に、細径パイプ９２に
より最後の小量の潤滑油も完全に排出するので、粘度の
低い潤滑油を大量に使用していても、オイル漏れが無
く、機械の周囲もきれいに維持することができる。

【００１５】なお、この発明の縦型主軸用潤滑装置は、
細径パイプを設けずに、吸引パイプのみで潤滑油の循環
及び運転停止後の排出を行なわせてもよい。また、主軸
のオイルシール用の加圧空気の圧力を利用して、主軸の
運転停止後にハウジング内ののオイルの排出を行なわせ
ても良い。この場合、オイル供給側管路を電磁弁等で塞
ぎ、上記実施例のようにオイル回収側管路等に加圧空気
を送り込むようにしてハウジング内の潤滑油を強制的に
押し出す。

【００１６】

【発明の効果】この発明の縦型主軸用潤滑装置は、主軸
の運転停止後に、ハウジング内に加圧空気を導入し、内
部の潤滑油をオイル回収側管路等を利用して全て排出さ
せるので、運転停止中に機械の底部から潤滑油が漏れ出
てくることが無い。しかも運転中の軸受け等の潤滑も確
実に行なわれ、オイル漏れの恐れが無いので、所望の粘
度の潤滑油を大量に使用することができ、構成も簡単で
大きな変更なく縦型主軸の工作機械にこの潤滑装置を設
けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の工作機械の縦型主軸用潤
滑装置の油圧回路図である。

【図２】この実施例の工作機械の縦断面図である。

【符号の説明】

１０ ハウジング １２，１３，１４，１５ ベアリング軸受け １６ 主軸 ５２ オイル循環装置 ５４ 循環管路 ６６ オイル供給側管路 ６８ オイル回収側管路 ７０ オイルタンク ７４ 加圧空気導入管路

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉛直方向に設けられた主軸を有し、この
   主軸が軸受けを介してハウジングに取り付けられ、この
   ハウジングの上下端部と主軸との間に加圧空気を送り込
   んでハウジング内の潤滑油が外部に出ないようにするエ
   アーシール装置を有し、上記軸受けとオイルタンクとの
   間に形成された潤滑油の循環管路と、この循環管路中に
   設けられ上記軸受けに潤滑油を供給するとともに軸受け
   を潤滑した潤滑油をオイルタンクに回収するオイル循環
   装置とを設けた工作機械の縦型主軸用潤滑装置におい
   て、上記主軸およびオイル循環装置の運転停止後、上記
   ハウジング内に加圧空気を送り込み、ハウジング内の潤
   滑油を循環管路のオイル回収側管路を経てオイルタンク
   に排出させるエアー供給装置を設けた工作機械の縦型主
   軸用潤滑装置。
2. 【請求項２】 上記エアー供給装置は、上記循環管路の
   オイル供給側管路に接続されて上記ハウジング内に加圧
   空気を送り込むことを特徴とする請求項１記載の工作機
   械の縦型主軸用潤滑装置。
3. 【請求項３】 上記ハウジングの底部に、潤滑油が排出
   され上記オイル回収側管路につながれた細径部が設けら
   れたことを特徴とする請求項１又は２記載の工作機械の
   縦型主軸用潤滑装置。