JPH10281394A

JPH10281394A - オイル供給装置

Info

Publication number: JPH10281394A
Application number: JP8645097A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Kaneda; 光弘金田; Akio Makita; 昭夫蒔田
Original assignee: RIYUUBE KK; Toyota Motor Corp
Current assignee: RIYUUBE KK; Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-04-04
Filing date: 1997-04-04
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】オイル供給装置の供給量を常に最適量とし、
回転軸の潤滑を適正に行う。【解決手段】接続プラグ12からミキシングバルブ４内
に流入したオイルは、油室17によって計量される。そし
て、一定量が断続的に流量制御部10に供給される。流量
制御部10では、断続的に供給されたオイルが所定の流通
抵抗を受ける。そして、オイルが流量制御部10を出る時
点では、オイル流量は平均化された連続的な流れとな
る。すなわち、流量制御部10でオイルの流れを絞ること
により、オイル流量を平均化することができる。こうし
て、平均化されたオイルが混合室28に連続的に供給され
る。そして混合室28でエアとオイルとが混合される。し
たがって、接続プラグ14から供給されるオイルは平均的
かつ連続的なものとなり、オイル供給量のムラがなくな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸に対し所定
量のオイルを供給する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械の回転軸等が円滑な回転を行う
ために、回転軸部にオイルを供給する際には、その運転
状態に応じてオイル供給量を調整する必要がある。回転
軸部に供給されたオイルは、軸が回転しているときには
オイルの循環経路を介して順次排出されるが、軸が停止
しているときには回転軸に供給されたオイルが適切に排
出されず、過剰供給量となってしまう。この状態で軸の
回転を始めると、回転軸が過剰なオイルを攪拌し、オイ
ルに発熱を生ずる。したがって、回転軸の停止中には、
回転時に比してオイル供給量を少なくする（場合によっ
ては供給を停止する）。上記従来例としては、特開昭61
-270597 号公報、特開昭62-57851号公報等にその詳細が
開示されている。

【０００３】図６には従来のオイル供給装置が示されて
いる。オイル供給装置は、エア供給手段であるエアポン
プ１と、オイル供給手段である油圧ポンプ２とを有す
る。油圧ポンプ２はモータ３によって駆動される。そし
てミキシングバルブ４において、エアポンプ１から供給
されるエアと、油圧ポンプ２から供給されるオイルを混
合し、エアの圧力でオイルを微細な粒子にして工作機械
の回転軸５に吹き付けている。このような手法によって
オイルを供給することにより、回転軸５が高速回転中で
あっても高い潤滑効果を得ることができる。ところで、
ミキシングバルブ４は、回転軸５に対して断続的にオイ
ル供給を行っている。また、ミキシングバルブ４におけ
る１回のオイル吐出量を測るための計量手段として、定
量ピストン式分配器６を用いている。この分配器６は、
油圧ポンプ２より供給されるオイルの圧力によりピスト
ン７が送り方向に移動する。また、油圧ポンプ２のオイ
ル供給を停止すると、コイルスプリング８の弾性復帰力
により、ピストン７は元の位置に戻るようになってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図７は、回転軸５の回
転時において、ミキシングバルブ４から供給されたオイ
ルが回転軸５の周囲に存在する量を、経過時間に対応さ
せて示したものである。前述のごとく、ミキシングバル
ブ４からは断続的に一定量のオイルが供給される。そし
て、１回の供給から次の供給までの間隔ｔは、約３〜５
分が一般的である。オイルが供給されてからｓ₁ の期間
は、オイル供給量が過剰な状態となっており、オイルは
回転軸５に攪拌されて発熱し、回転軸５の温度は上昇す
る。その後のｓ₂ の期間は、オイル供給量が適正であ
り、回転軸５の温度は低下する。ところが、次の供給が
なされる直前のｓ₃ の期間は、オイルが不足した状態と
なり、回転軸５は摩擦熱による温度上昇が生じる。この
ように、従来のオイル供給装置は、オイル供給量にムラ
があり、供給量が不適切なｓ₁ ，ｓ₃ 期間では、回転軸
の温度上昇を来すものであることから、回転軸部の耐久
性に悪影響を与えるおそれがあった。

【０００５】また、従来のミキシングバルブ４は、その
運転中にピストン７が正しく作動しているか否かを判断
することが困難であり、異常発生時の対策をより的確に
施すためにも、ピストン７の作動状態を容易に把握する
手立てが望まれていた。

【０００６】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、オイル供給装置の供給
量を常に最適量とし、回転軸の潤滑を適正に行うことに
ある。また、オイル供給装置の運転中において、内部の
作動状況の把握を容易とすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係るオイル供給装置は、エア供給手段および
オイル供給手段を有し、これらから供給されるエアおよ
びオイルを混合手段で混合して吐出するオイル供給装置
であって、前記オイル供給手段は、油室、該油室内を往
復するピストンおよび該ピストンをオイルの吐出方向に
付勢する付勢手段を備えるオイル計量手段と、該オイル
計量手段で計量されたオイルの流れを絞る流量制御手段
とを有することを特徴とする。

【０００８】この構成によると、前記計量手段におい
て、まず油室にオイルを供給し、前記付勢手段によって
ピストンを移動させることにより、一定量のオイルを断
続的に前記流量制御手段に送る。そして、該流量制御手
段において、前記計量手段から排出されたオイルの流れ
を絞ることにより、流量制御手段通過後のオイル流量を
平均化し、混合手段に対し連続的なオイル供給を行う。

【０００９】また、前記流量制御手段は、前記オイル計
量手段から混合手段へ連通するオイル管路に抵抗体を設
けてなることが望ましい。すなわち、前記計量手段から
排出された一定量のオイルは、混合手段へ連通するオイ
ル管路を通過することにより、前記抵抗体から流通抵抗
を受けてオイル流量を平均化する。

【００１０】また、前記抵抗体は、所定の全長および断
面積を有する螺旋溝を側面に形成した栓であることが望
ましい。前記オイル計量手段から混合手段へ連通するオ
イル管路を該栓でふさぐことにより、オイルの流通経路
は螺旋溝のみとなる。よって、前記螺旋溝の全長および
断面積に応じて、流通抵抗を制御することができる。

【００１１】さらに、前記抵抗体は、毛細管現象を生ず
る栓とすることも可能である。そして、前記オイル計量
手段から混合手段へ連通するオイル管路を該栓でふさぐ
ことにより、オイルの流通抵抗を制御し、オイル流量を
平均化する。

【００１２】しかも、前記オイル計量手段には、前記ピ
ストンの位置に応じて突出量を変化させる作動確認手段
を設け、該作動確認手段の突出量を見ることにより、前
記オイル計量手段の作動状態を外部から把握する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここでは、従来例と同一部分
若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳し
い説明は省略する。

【００１４】本発明の実施の形態に係るオイル供給装置
においても、図６で説明した従来のオイル供給装置と同
様の全体構成をなすものであるが、ミキシングバルブ４
の構成は従来のものと異なっている。ここで、本実施の
形態に係るミキシングバルブ４を、図１および図２に示
して説明する。ミキシングバルブ４は、図２に示すよう
にオイル計量部９、流量制御部10、エアとオイルとの混
合部11とからなる。オイル計量部９には、油圧ポンプ２
（図６）に通じる管路との接続プラグ12が設けられてい
る。また、混合部11には、エアポンプ１（図６）に通じ
る管路との接続プラグ13と、回転軸５（図６）にオイル
エア混合流を送るための管路との接続プラグ14が設けら
れている。

【００１５】図１には、図２のＡ−Ａ線における断面図
が示されている。ここで、接続プラグ12からミキシング
バルブ４内に流入したオイルが、接続プラグ14から送り
出されるまでの流れに沿って説明を行う。接続プラグ12
から流入したオイルは、チェックバルブ15、流通路20を
介して、ピストン16の上端部に設けられた油室17へと送
られる。チェックバルブ15は弾性体で形成され、傘状の
鍔部を有するものである。該鍔部は下方から上方にむけ
て広がっており、該鍔部を変形させることにより、図１
の下方から上方へのオイルの流れのみを許容する。ま
た、チェックバルブ15は、リテーナ18によって上下方向
の移動が制限されている。リテーナ18は図示しないバネ
によって上方に付勢されており、チェックバルブ15の上
端部を後述する通路22の開口に密着させている。また、
後述するように、油室17からオイルが排出されるときに
は、前記バネの付勢力に対向してチェックバルブ15およ
びリテーナ18を若干下方に移動させることができる。

【００１６】さて、油室17にオイルが供給されていくに
従い、ピストン16は下方へと押し下げられる。ピストン
16はフランジ16ａを中間部に設け、さらにその下方にガ
イド部16ｂを形成してなるものである。ガイド部16ｂ
は、オイル計量部９にねじ込まれたニップル31の、貫通
孔31ａに挿通されている。ニップル31の上端部とフラン
ジ16ａとの間には、所定の隙間を設けている。また、フ
ランジ16ａとニップル31との間には、排出用バネ19を介
在させている。そして、ピストン16の下降と共に排出用
バネ19は縮められ、かつ、ガイド部16ｂはニップル31の
下端から突出するようになっている。すなわち、ガイド
部16ｂがピストン16の作動確認手段となり、ガイド部16
ｂの突出量を見ることにより、オイル計量部９内のピス
トン16の作動状態を確認することができる。

【００１７】ところで、油室17に供給されるオイルの量
は、ピストン16のフランジ16ａをニップル31の上端部に
当接させ、ピストン16のストロークを規制することによ
り調節する。したがって、予め首下長さの異なるニップ
ル31を複数用意し、必要なオイル量に応じて適切な長さ
のニップルに適宜交換する。また、フランジ16ａとニッ
プル31の上端部との間にスぺーサを介在させ、該スぺー
サの厚さを変更することによっても、同様の作用効果を
得ることができる。さらに、油室17に必要かつ十分な時
間だけオイル供給することができるように、油圧ポンプ
２（図６参照）の運転時間をタイマー設定している。本
実施の形態では、油圧ポンプ２の運転時間は、油室17の
容積に合わせて５〜10秒程度に設定している。

【００１８】油圧ポンプ２が停止すると、接続プラグ12
から油室17に至る間の油圧が減少する。すると、油室17
内の油圧によって押し下げられていたピストン16は、排
出用バネ19の弾性復帰力によって押し上げられる。そし
て、油室17の容積とほぼ同量のオイルを流通路20へと排
出する。このように、油室17によってオイル量が計量さ
れる。

【００１９】流通路20に排出されたオイルによって、チ
ェックバルブ15の傘状の鍔部には下方への圧力が付与さ
れる。そして、チェックバルブ15はリテーナ18と共に若
干量下方へと移動し、ニップル21に設けられた通路22の
下端開口部を露出させる。したがって、油室17から排出
されたオイルは通路22を通り、流量制御部10へと案内さ
れる。

【００２０】流量制御部10は、図３に示すように、本体
23、スクリュー24、テーパピン25および口金26からなる
ものである。本体23は略筒状をなし、その外周部にオイ
ル計量部９、混合部11と係合するためのねじ23ａ，23ｂ
が形成されている。本体23の内筒部23ｃは、図３の下方
から上方に向けて内径を減少させるテーパ管となってい
る。

【００２１】スクリュー24は筒状の部材であり、内外周
共に一端から他端へ向けて径が減少（または拡大）する
テーパ管である。かつ、その外周は本体23の内筒部23ｃ
に挿入可能な径を有する。そして、側面（外周面）には
一端から他端へと連続する螺旋溝24ａ（図４参照）が形
成されている。この螺旋溝24ａは、後述する螺旋状管路
を形成するものである。そして、螺旋溝24ａの全長およ
び断面積は、螺旋状管路30でオイルの流量制御を行うに
適した値に設定されている。また、スクリュー24は、塑
性変形が比較的（本体23、テーパピン25に比して）容易
な金属材料等で形成されている。

【００２２】さらに、テーパピン25もその外周径が一端
から他端へ向けて減少（または拡大）変化する形状をな
している。また、その外周径はスクリュー24の内筒部に
圧入可能な値となっている。

【００２３】流量制御部10の製造手順は次の通りであ
る。まず、本体23の内筒部23ｃに下方からスクリュー24
を挿入する。次に、スクリュー24の内筒部にテーパピン
25を圧入する。そして、スクリュー24を若干塑性変形さ
せることにより、本体23の内筒部23ｃにスクリュー24を
固定する。このとき、スクリュー24とテーパピン25との
間は密閉される。また、図４に示すように、スクリュー
24の側面に形成された螺旋溝24ａは、内筒部23ｃの壁面
との間で連続した螺旋状管路30を形成する。最後に、口
金26を内筒部23ｃに嵌め込むことにより、図３に示す流
量制御部10が形成される。

【００２４】さて、ニップル21の通路22を通り流量制御
部10に案内されたオイルは、この螺旋状管路30のみを通
過することができる。すなわちスクリュー24およびテー
パピン25は、オイル計量９から混合部11へ連通するオイ
ル管路である内筒部23ｃにおいて、オイル流量を絞る為
に設けられた栓である。この流量制御部10を通過するこ
とによって流通抵抗を受けたオイルは、混合部11へと案
内される。混合部11では、エアポンプ１（図６）に通じ
る管路との接続プラグ13から導入されたエアを、エアバ
ルブ27で流量調整し、混合室28へと送り込む。そして、
混合室28でオイルとエアとを混合し、エアの圧力で接続
プラグ14から回転軸５へとオイルエア混合流を送り出
す。

【００２５】上記構成をなす本発明の実施の形態により
得られる作用効果は、以下の通りである。接続プラグ12
からミキシングバルブ４内に流入したオイルは、油室17
によって計量され、一定量が断続的に流量制御部10に供
給される。このとき、ニップル31の下端から突出するガ
イド部16ｂによって、オイル計量部９の内部で作動する
ピストン16の様子を確認することができる。なお、ガイ
ド部16ｂの突出量の確認は、目視や、突出量を電気的に
検出すること等によって容易に行うことができる。流量
制御部10では、断続的に供給されたオイルが螺旋状管路
30を通過する際に、螺旋状管路30の全長および断面積に
応じた所定の流通抵抗を受ける。そして、螺旋状溝30を
出る時点では、オイル流量は平均化された連続的な流れ
となる。すなわち、流量制御部10でオイルの流れを絞る
ことにより、オイル流量を平均化することができる。こ
うして、平均化されたオイルが混合室28に連続的に供給
され、エアと混合されることにより、接続プラグ14から
回転軸５へと供給されるオイル流量は、平均的かつ連続
的なものとなる。

【００２６】図５には、本実施の形態において、回転軸
５の回転時にミキシングバルブ４から供給されたオイル
が、回転軸５の周囲に存在する量を、経過時間に対応さ
せて示している。図中の時間ｔは３〜５分である。この
ように、回転軸５を潤滑する為に最低限必要となるオイ
ル供給量を維持したまま、連続的にオイル供給を行うこ
とが可能となる。よって、オイル供給量のムラによる回
転軸５の温度上昇を防止することが可能となり、回転軸
５の耐久性を落とすことが無くなる。

【００２７】ところで、流量制御部10において、オイル
管路である内筒部23ｃのオイル流量を絞る為の栓とし
て、以下の構成を有するものを用いることも可能であ
る。その構成とは、図４に示すスクリュー24の側面に形
成した螺旋溝24ａを無くし、その代わりに、テーパピン
25を毛細管現象を生ずる材質で形成するものである。テ
ーパピン25は、燒結性金属、海綿状組織を有する合成樹
脂等で構成する。この場合には、断続的に流量制御部10
に供給されたオイルが、テーパピン25を通過する際にオ
イル流量が平均化される。よって、螺旋状管路30を有す
る場合と同様の作用効果を得ることができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明はこのように構成したので、以下
のような効果を有する。請求項１に係るオイル供給装置
によると、前記計量手段においてオイルを計量し、一定
量のオイルを断続的に前記流量制御手段に送る。そし
て、該流量制御手段において供給されたオイルの流れを
絞ることにより、オイル流量を平均化し、前記混合手段
へ連続的なオイル供給を行うことが可能となる。したが
って、従来のオイル供給装置のように、回転軸部に供給
するオイル量にムラが生ずることがなくなり、不適切な
オイル供給量が原因の、回転軸部の温度上昇を防ぐこと
ができる。したがって、回転軸部の耐久性を落とすこと
なく、より適切な潤滑を行うことができる。

【００２９】また、本発明の請求項２に係るオイル供給
装置によると、前記オイル計量手段から混合手段へ連通
するオイル管路に抵抗体を設けてなる流量制御手段によ
り、前記計量手段から排出された一定量のオイルは、前
記流量制御手段において流通抵抗を受け、オイル流量を
平均化することができる。したがって、回転軸部に供給
するオイル量にムラが生ずることがなくなり、より適切
な潤滑を行うことが可能となる。

【００３０】また、本発明の請求項３に係るオイル供給
装置によると、前記オイル計量手段から混合手段へ連通
するオイル管路を、所定の全長および断面積を有する螺
旋溝を側面に形成した栓でふさぐことにより、オイルの
流通経路は螺旋溝のみとなる。よって、前記螺旋溝の全
長および断面積に応じて、流通抵抗を制御することが可
能となり、断続的に供給されるのオイル流量を平均化す
ることができる。

【００３１】さらに、本発明の請求項４に係るオイル供
給装置では、前記オイル計量手段から混合手段へ連通す
るオイル管路を、毛細管現象を生ずる栓でふさぐことに
よっても、流通抵抗を制御することが可能となる。した
がって、断続的に供給されるのオイル流量を平均化する
ことが可能となり、回転軸部の潤滑を適切に行うことが
できる。

【００３２】また、本発明の請求項５にかかるオイル供
給装置によると、前記ピストンの位置に応じて突出量を
変化させる作動確認手段を設け、該作動確認手段の突出
量を見ることにより、前記オイル計量手段の作動状態を
外部から把握することができる。よって、異常発生に対
する処置を迅速に行うことが可能となり、メンテナンス
の時期の把握も的確となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るオイル供給装置に用
いられるミキシングバルブを示すものであり、図２のＡ
−Ａ線における断面図でる。

【図２】図１に示すミキシングバルブの側面図である。

【図３】図１に示すミキシングバルブの流量制御部を示
す断面図である。

【図４】図３に示すミキシングバルブの要部の拡大図で
ある。

【図５】本発明の実施の形態に係るオイル供給装置によ
って供給されたオイルが、回転軸の周囲に存在する量
を、経過時間に対応させて示した図である。

【図６】従来のオイル供給装置の全体構成図である。

【図７】従来のオイル供給装置によって供給されたオイ
ルが、回転軸の周囲に存在する量を、経過時間に対応さ
せて示した図である。

【符号の説明】

９オイル計量部 10 流量制御部 11 混合部 16 ピストン 17 油室 19 排出用バネ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エア供給手段およびオイル供給手段を有
し、これらから供給されるエアおよびオイルを混合手段
で混合して吐出するオイル供給装置であって、前記オイ
ル供給手段は、油室、該油室内を往復するピストンおよ
び該ピストンをオイルの吐出方向に付勢する付勢手段を
備えるオイル計量手段と、該オイル計量手段で計量され
たオイルの流れを絞る流量制御手段とを有することを特
徴とするオイル供給装置。
【請求項２】前記流量制御手段は、前記オイル計量手
段から混合手段へ連通するオイル管路に抵抗体を設けて
なることを特徴とする請求項１記載のオイル供給装置。
【請求項３】前記抵抗体は、所定の全長および断面積
を有する螺旋溝を側面に形成した栓であることを特徴と
する請求項２記載のオイル供給装置。
【請求項４】前記抵抗体は、毛細管現象を生ずる栓で
あることを特徴とする請求項２記載のオイル供給装置。
【請求項５】前記オイル計量手段には、前記ピストン
の位置に応じて突出量を変化させる作動確認手段を設け
たことを特徴とする請求項１ないし４記載のオイル供給
装置。