JP5114100B2

JP5114100B2 - 潤滑油供給装置

Info

Publication number: JP5114100B2
Application number: JP2007150120A
Authority: JP
Inventors: 尚久片桐
Original assignee: 株式会社正和
Priority date: 2007-06-06
Filing date: 2007-06-06
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2027-06-06
Also published as: JP2008303928A

Description

本発明は、工作機器などの摺動部にオイルやグリースなどの潤滑油を供給するための潤滑油供給装置に関し、さらに詳しく言えば、１台の駆動モータで２つのポンプを駆動することができる潤滑油供給装置に関する。

２つの異なる潤滑油供給部に潤滑油を供給する方法の１つとして、例えば特許文献１がある。特許文献１の潤滑システムでは、脱圧を有する単一定量バルブを備えた第１潤滑油供給路と、脱圧を有しない進行型定量バルブを備えた第２潤滑油供給路とを有し、１台のポンプから送り出された潤滑油が切換バルブを介して各潤滑油供給路に振り分けて供給されるようになっている。

また、特許文献２に記載の潤滑システムは、種類の異なる潤滑油が入れられる複数のタンクを設け、１つの駆動部を介して複数のポンプが配置されている。この潤滑油システムは、駆動部に接続されている各ポンプは、給油が不必要な場合でも潤滑油を供給する動作、いわゆる、空打ち動作をするため、ポンプから潤滑回路への吐出をタンクに引き戻すための引き戻し回路を備えている。

特開２００２−３２３１９６号公報特開２００７−８５４７２号公報

本来、潤滑油は、注油する部位によって性能や稠度（硬さ）を選択する必要があり、最適な潤滑油を供給することが好ましい。例えば、潤滑油がグリースの場合、高速回転をするボールネジなどには、飛散を防ぐために比較的硬いグリースを用いることが多い。その一方で、隙間の狭い軸受部などにはグリースの介入効率を考えて、基油粘度の薄いもの、いわゆる柔らかいグリースを用いている。

このように、本来であれば用途毎にグリースの種類や給脂量が異なる。とくに、極圧性を高めるためにグリースに添加される添加剤は非常に高価であり、注油部位に応じて安価なレギュラータイプのグリースと、高価なグリースとを使い分けることが要望される。

しかしながら、特許文献１に記載の潤滑システムでは、１種類の潤滑油（例えばグリース）を２系統の潤滑油供給回路に分岐して供給しているため、一方の注油部位に高性能潤滑油を供給すると、必然的に他方の注油部位に対してもハイスペックな潤滑油が注油されることになり、コスト的に無駄が生ずる。

この点を解決するには、各潤滑油供給路ごとにポンプを設ければよいが、製造工程における取付スペースの問題や、電気配線に要する工数の増加が考えられる。また、ユーザが複数のポンプの保守を行うことで、保守や運用が煩雑になることも考えられる。さらに、各ポンプごとに駆動モータが必要となり、あまり好ましい解決策とはいえない。

また、特許文献２のように潤滑油の引き戻し回路を備えている潤滑システムには、次のような問題があった。すなわち、粘度の高い潤滑油やグリースが引き戻し回路内を循環する際、循環動作によって攪拌熱を生じて劣化するおそれがある。特に、グリースは狭い回路内を循環させると、せん断が繰り返されるため、硬さ（稠度）が変化し、本来の性能を発揮できなくなるおそれもある。

さらには、特許文献２に記載の潤滑システムでは、１つの駆動軸にカム機構を介して２つのポンプが常に同期的に動作するようになっているため、ポンプの吐出回数や吐出速度が両方のポンプで同じとなり、オイルやグリースの性能に合わせてポンプの動作を個別に制御することができない。

そこで、本発明は上述した課題を解決するため、２系統の独立した潤滑油供給路に対し、それぞれ独立して潤滑油を送ることができる潤滑油供給装置をより安価に提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明は以下に示すいくつかの特徴を備えている。請求項１に記載の発明は、少なくとも２系統の独立した潤滑油供給回路と、上記潤滑油供給回路の各々に潤滑油を供給する少なくとも２台のポンプと、上記各ポンプを駆動する駆動モータとを有する潤滑油供給装置において、上記駆動モータが１台であって、その出力軸がクラッチ手段を介して上記各ポンプのいずれか一方の駆動軸に選択的に連結されており、上記クラッチ手段は、上記出力軸に所定間隔をもって同軸的に取り付けられる第１クラッチギアおよび第２クラッチギアと、上記各クラッチギアの間で上記出力軸と一体的に回転し、かつ、上記出力軸の軸方向に沿って摺動可能な切換ギアと、上記切換ギアを上記第１クラッチギアまたは上記第２クラッチギアのいずれか一方に選択的に噛合させる切換手段とを有することを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、上記請求項１において、上記潤滑油は、種類の異なる潤滑油であることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、独立した２系統の潤滑油供給路にそれぞれ設けられたポンプを１つの駆動モータで駆動するようにしたことにより、各潤滑油供給路に注油部位に適した潤滑油を１つの駆動モータで供給することができるため、潤滑コストばかりでなく装置自体の生産コストを抑えることができる。

また、クラッチ手段を、出力軸に所定間隔をもって同軸的に取り付けられる第１クラッチギアおよび第２クラッチギアと、それら各クラッチギアの間で出力軸と一体的に回転し、かつ、出力軸の軸方向に沿って摺動可能な切換ギアとしたことにより、第１クラッチと第２クラッチとが中間の切換ギアを介して出力軸に選択的に連結されるため、切換ギアを選択的に切り換えることによっても、ポンプを選択的に駆動することができる。

請求項２に記載の発明によれば、異なる種類の潤滑油を独立して供給することにより、注油部位に応じて最適な潤滑油を選択して供給でき、コスト的な無駄を省くことができる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこの限りではない。図１は、本発明の一実施形態に係る潤滑油供給装置の正面図であり、図２は、Ａ−Ａ線断面図であり、図３は、潤滑油供給装置を底部側から見た要部断面部である。

図１および図２に示すように、この潤滑油供給装置１は、独立した２系統の潤滑油供給路Ｌ１，Ｌ２を有し、一方の潤滑油供給路Ｌ１（以下、第１潤滑油供給路Ｌ１）には、第１ポンプＰ１が設けられている。他方の潤滑油供給路Ｌ２（以下、第２潤滑油供給路Ｌ２）には、第２ポンプＰ２が設けられている。

第１ポンプＰ１および第２ポンプＰ２はともに同一構成であるため、第１ポンプＰ１を例にとって説明する。第１ポンプＰ１は、シリンダ１１の中心にピストン１２を有するプランジャ方式のポンプであり、ピストン１２は、駆動モータ２からカム機構３を介して往復駆動されるようになっている。本発明において、ポンプの構成は任意的事項である。

各ポンプＰ１，Ｐ２の上部には、各潤滑油供給路Ｌ１，Ｌ２に向けて潤滑油を供給する潤滑油供給ポート１３が設けられており、各潤滑油供給ポート１３には、潤滑油タンクＴ１，Ｔ２が設けられている。この例において、潤滑油タンクＴ１，Ｔ２は、内部に図示しないグリースもしくはオイルが貯留されており、全体が蛇腹状に形成されている。

各ポンプＰ１，Ｐ２の下部には、脱圧管路１４，１４が設けられている。脱圧管路１４，１４は一端がポンプＰ１，Ｐ２のシリンダ１１に接続され、他端がリリーフバルブ４，４を介して脱圧バルブ５，５に接続されている。

脱圧バルブ５，５は、ソレノイド５３によって駆動されるピストン５２がシリンダ５１内に沿って摺動可能に設けられたスプール弁であり、ピストン５２を進退させることにより、戻り管１５への回路を開閉し、潤滑油吐出時の圧力保持および脱圧時の潤滑油戻しを可能にする。また、リリーフバルブ４，４の作動によって脱圧配管１４，１４内に逃がされた潤滑油を戻り管１５を介して潤滑油供給ポート１３に戻すようになっている。

この例において、潤滑供給装置１は各ポンプＰ１，Ｐ２に脱圧回路としてのリリーフバルブ４と脱圧バルブ５を備えているが、本発明において、脱圧回路は任意的事項であり、仕様に応じて任意に変更可能である。

本発明の特徴は、１台の駆動モータ２で２つのポンプＰ１，Ｐ２を駆動できることにある。図４を参照して、その駆動メカニズムについて説明する。この実施形態では、図４に示すように、駆動モータ２は１つの出力軸２１を有する１軸モータである。出力軸２１には、伝達シャフト２２が一体的に取り付けられており、この伝達シャフト２２に２つのクラッチギア２３，２４が上下２枚に同軸的に連結されている。

一方のクラッチギア２３（以下、第１クラッチギア２３）は、駆動モータ２が一方向の回転時（例えば時計回り）にのみ伝達シャフト２２の回転駆動力をギア２５に伝達し、他方向の回転時には伝達シャフト２２の回転をフリーとする、いわゆるワンウェイクラッチからなる。ギア２５は、図示しない中間歯車を介して第１駆動軸２７に伝達されている。

他方のクラッチギア２４（以下、第２クラッチギア２４）は、駆動モータ２が他方向の回転時（例えば反時計回り）にのみ伝達シャフト２２の回転駆動力をギア２６に伝達し、一方向の回転時には伝達シャフト２２の回転をフリーとする、いわゆるワンウェイクラッチからなる。ギア２６は、図示しない中間歯車を介して第２駆動軸２８に伝達されている。

これによれば、駆動モータ２の回転方向を切り換えることにより、出力軸２１の回転駆動力を２個のクラッチギア２３，２４を介して第１駆動軸２７と第２駆動軸２８に振り分けることができる。

なお、この際、中間歯車の２５，２６のギア比率を変えることにより、第１駆動軸２７と第２駆動軸２８の回転数に差を付けることができるため、各ポンプＰ１，Ｐ２の吐出回数をそれぞれ変えることができる。また、図７に示すように、駆動モータ２のギア２５，２６の出力軸２５ａ，２６ａと、第１駆動軸２７と第２駆動軸２８との間に中間ギアユニット２９を設けて、第１駆動軸２７と第２駆動軸２８の回転制御をより細かく調整してもよい。

図３を併せて参照して、第１駆動軸２７には、偏心ピン３１ａを有する円盤カム３１が設けられており、円盤カム３１の偏心ピン３１ａにプッシュロッド３３の一端が連結されている。プッシュロッド３３の他端は第１ポンプＰ１のピストン１２に連結されており、これにより、カム３１の回転に応じてピストン１２が前後に進退するようになっている。

第２駆動軸２８には、偏心ピン３２ａを有する円盤カム３２が設けられており、カム３２の偏心ピン３２ａにプッシュロッド３４の一端が連結されている。プッシュロッド３４の他端は、第２ポンプＰ２のピストン１２に連結されており、これにより、カム３２の回転に応じて第２ポンプＰ２のピストン１２は前後に進退するようになっている。

この例において、駆動モータ２の出力軸２１は、２つのクラッチギア２３，２４によって２系統の駆動系に分岐されるようになっているが、これ以外に、図５（ａ），（ｂ）に示すようなクラッチ手段６を用いてもよい。

すなわち、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、クラッチ手段６は、駆動モータ２の出力軸２１に同軸的に取り付けられる伝達シャフト２２と、伝達シャフト２２の外周に所定間隔をもって同軸的に回転可能に配置される第１クラッチギア６１および第２クラッチギア６２と、各クラッチギア６１，６２の中間に配置される切換ギア６３と、切換ギア６３を第１クラッチギア６１および第２クラッチギア６２に選択的に切り換える切換シャフト６４とを備えている。

伝達シャフト２２には、スプライン嵌合により切換ギア６３が一体的に回転するように連結されているとともに、伝達シャフト２２に沿って切換ギア６３が上下にスライドできるようになっている。なお、伝達シャフト２２と切換ギア６３の嵌合形態については、スプライン以外の嵌合方法を用いてもよい。

図５（ｂ）に示すように、切換ギア６３は、第１クラッチギア６１に噛合する上ギア面６３１と、第２クラッチギア６２に噛合する下ギア面６３２とを有する円盤ギアであり、切換シャフト６４によって上下に移動するようになっている。

第１クラッチギア６１は、外周面にギア２５に歯合する外歯車６１１と、内周面に切換ギア６３に歯合する内歯車６１２とを有する円筒状を呈し、伝達シャフト２２の外周面に回転フリーに保持されている。

第２クラッチギア６２は、外周面にギア２６に歯合する外歯車６２１と、内周面に切換ギア６３に歯合する内歯車６２２とを有する円筒状を呈し、伝達シャフト２２の外周面に回転フリーに保持されている。

切換シャフト６４には、スプリング６４１とストッパ６４２が取り付けられ、切換ギア６３を常に先端に向けてバネ付勢するようになっている。切換シャフト６４の一端には、図示しないソレノイドやアクチュエータなどの駆動手段に接続されており、その他端に切換ギア６３が一体的に設けられている。切換シャフト６４の駆動手段は仕様に応じて任意に変更可能である。

これによれば、駆動手段を介して切換シャフト６４を上下に摺動することにより、切換ギア６３の上ギア面６３１もしくは下ギア面６３２が、第１クラッチギア６１および第２クラッチギア６２にそれぞれ選択的に歯合されるため、駆動モータ２の回転駆動力を第１駆動軸２７と第２駆動軸２８に切り換えることができる。なお、切換ギア６３をニュートラルとする位置を設けてもよい。

本発明は、２つの出力軸を備えた２軸モータを用いてもよい。すなわち、図６に示すように、この駆動モータ２は、モータ本体の両端に２つの出力軸２１ａ，２１ｂが同軸的に設けられており、各出力軸２１ａ，２１ｂにワンウェイクラッチギア２３，２４がそれぞれ設けられている。

このような態様によっても、駆動モータ２の回転方向を変えることにより、駆動モータ２の回転駆動力を各出力軸２７，２８に選択的に伝達することができる。このような態様も本発明に含まれる。

上述した実施形態において、潤滑油供給装置１は、２つのポンプＰ１，Ｐ２を備えている場合について例示したが、これ以外に３つのポンプを備えて、それらをクラッチ手段を介して１つの駆動モータ２で選択的に駆動するようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る潤滑供給装置の要部断面図。上記潤滑油供給装置を側面側から見た要部断面図。上記潤滑油供給装置を底面側から見た要部断面図。駆動ユニットの構造を示す部分断面図。駆動ユニットの構造の変形例を示す部分断面図。２軸モータを用いた場合の駆動ユニットの部分断面図。駆動ユニットの変形例を示す部分断面図。

符号の説明

１潤滑供給装置
２駆動モータ
３カム機構
４リリーフバルブ
５脱圧バルブ
６クラッチ手段
１１シリンダ
１２ピストン
１３潤滑油供給ポート
１４脱圧管路
１５潤滑油戻り管
Ｌ１第１潤滑油供給路
Ｌ２第２潤滑油供給路
Ｐ１第１ポンプ
Ｐ２第２ポンプ
Ｔ１第１潤滑油タンク
Ｔ２第２潤滑油タンク

Claims

少なくとも２系統の独立した潤滑油供給回路と、上記潤滑油供給回路の各々に潤滑油を供給する少なくとも２台のポンプと、上記各ポンプを駆動する駆動モータとを有する潤滑油供給装置において、
上記駆動モータが１台であって、その出力軸がクラッチ手段を介して上記各ポンプのいずれか一方の駆動軸に選択的に連結されており、
上記クラッチ手段は、上記出力軸に所定間隔をもって同軸的に取り付けられる第１クラッチギアおよび第２クラッチギアと、上記各クラッチギアの間で上記出力軸と一体的に回転し、かつ、上記出力軸の軸方向に沿って摺動可能な切換ギアと、上記切換ギアを上記第１クラッチギアまたは上記第２クラッチギアのいずれか一方に選択的に噛合させる切換手段とを有することを特徴とする潤滑油供給装置。
上記潤滑油は、種類の異なる潤滑油であることを特徴とする請求項１に記載の潤滑油供給装置。