WO2015199059A1 - 潤滑油供給ユニットおよび軸受装置 - Google Patents

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WO2015199059A1
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oil supply
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伊藤　浩義
雅也 冨永
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Ntn株式会社
伊藤　浩義
雅也 冨永
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    • F16C2322/39—General build up of machine tools, e.g. spindles, slides, actuators

Definitions

  • the present invention relates to a lubricating oil supply unit and a bearing device, and more particularly to a lubricating oil supply unit and a bearing device that are arranged adjacent to a bearing and supply lubricating oil into the bearing.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-180629 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-37879 (Patent Document 2)).
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-180629
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-37879
  • the inside lubricating oil is replenished and supplied to the inside of the rolling bearing by capillary action.
  • the bearing device disclosed in Patent Document 2 can stably supply the lubricating oil to the bearing for a long period of time by operating the pump intermittently from the lubricating oil tank disposed in the spacer adjacent to the bearing. It is said.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a lubricating oil supply unit and a bearing device that can be stably operated for a long period of time. .
  • the lubricating oil supply unit includes a holding unit that holds the lubricating oil supplied to the inside of the bearing, a supply unit that supplies the lubricating oil from the holding unit to the inside of the bearing, and an operation of the supplying unit.
  • a bearing device includes the lubricating oil supply unit and a bearing to which the lubricating oil supply unit is connected.
  • FIG. 7 is a schematic sectional view taken along line VII-VII in FIG. 6.
  • FIG. 7 is a schematic sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 6.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG. 6. It is an expansion schematic diagram of the area
  • FIG. 1st modification of the structure of the control circuit and monitoring unit in the lubricating oil supply unit of the mechanical apparatus shown in FIG. It is a block diagram for demonstrating the 2nd modification of the structure of the control circuit and monitoring unit in the lubricating oil supply unit of the mechanical apparatus shown in FIG.
  • FIG. 2nd modification of the structure of the control circuit and monitoring unit in the lubricating oil supply unit of the mechanical apparatus shown in FIG. It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of the mechanical apparatus which concerns on this Embodiment 2.
  • FIG. It is a cross-sectional schematic diagram of the mechanical apparatus shown in FIG. It is a block diagram for demonstrating the structure of the machine apparatus shown in FIG. It is a block diagram for demonstrating the structure of the control circuit and monitoring unit in the lubricating oil supply unit of the mechanical apparatus shown in FIG.
  • the machine tool spindle 50 includes a rotating shaft 51, a spindle housing 52 disposed so as to surround the rotating shaft 51, and an outer periphery of the spindle housing 52.
  • the outer peripheral housing 53 and the bearing device that rotatably holds the rotary shaft 51 with respect to the spindle housing 52 are mainly provided.
  • Two bearing devices are arranged on the outer periphery of the rotating shaft 51.
  • the inner ring 14 and the inner ring spacer 34 of the bearing in the bearing device are fitted and fixed to the side surface of the rotating shaft 51. Further, the outer ring 13 of the bearing and the outer ring spacer 33 are fitted and fixed to the inner peripheral surface of the spindle housing 52.
  • the bearing including the inner ring 14, the outer ring 13 and the rolling elements 15 that are balls arranged between the inner ring 14 and the outer ring 13 is an angular ball bearing.
  • the lubricating oil supply unit 20 (see FIG. 7) is arranged between the two bearings (on the side opposite to the side where the lubricating oil supply unit is disposed).
  • other spacers are fitted and fixed to the rotating shaft 51 and the spindle housing 52, and are connected to the inner ring 14 and the outer ring 13. It has been hit.
  • the lubricating oil supply unit 20 includes a power generation unit 25, a power supply circuit 26 including a power storage unit, a control circuit 27, a drive circuit 28, a pump, which are arranged in an annular housing along the circumferential direction. 29, mainly includes a lubricating oil tank 30 that holds lubricating oil 38 (see FIG. 8).
  • the detailed configuration of the bearing device including the lubricating oil supply unit 20 will be described later.
  • a through-hole penetrating the housing main body 21 In a region facing the control circuit 27 of the lubricating oil supply unit, a through-hole penetrating the housing main body 21 (see FIG. 7), the outer ring spacer 33, the spindle housing 52 and the outer peripheral housing 53 is formed.
  • a flat portion is provided on the surface of the outer peripheral housing 53 at the outer peripheral end portion of the through hole, and a pedestal 57 is disposed on the flat portion.
  • An output board 56 is disposed on the pedestal 57.
  • the output board 56 and the control circuit 27 of the lubricating oil supply unit 20 are electrically connected by a contact probe 54.
  • the contact probe 54 is disposed inside the through hole. One end of the contact probe 54 contacts an electrode pad (not shown) of the control circuit 27, and the other end of the contact probe 54 is connected to the output substrate 56 by a conductive line 55.
  • the contact probe 54 may be connected and fixed to the output substrate 56 side.
  • a cover member 58 is fixed to the pedestal 57 so as to cover the output substrate 56 disposed on the pedestal 57.
  • a battery 60 as a power source for driving the circuit of the output board 56 and a storage unit 59 are arranged.
  • the battery 60 for example, a coin battery or a button battery can be used. Although it is desirable to use a lithium battery as the battery 60, a nickel hydride rechargeable battery may be used.
  • a holder for fixing the battery 60 is disposed on the surface of the output substrate 56.
  • the storage unit 59 for example, a holding unit (slot) for connecting and fixing a card-type external storage medium and an external storage medium fixed to the holding unit in a detachable manner can be used.
  • the external storage medium any conventionally known storage medium such as a memory card can be used.
  • the cover member 58 is formed with a U-shaped long hole (a hole in which the fixing bolt is disposed) so that the cover member 58 can be removed from the pedestal 57 simply by loosening the fixing bolt as a connecting member to the pedestal 57.
  • the battery 60 and the external storage medium can be replaced with the cover member 58 removed from the pedestal 57.
  • the output board 56 sealed by the pedestal 57 and the cover member 58 constitutes a main part of the voltage monitoring unit.
  • the pedestal 57 and the cover member 58 can be added with an arbitrary waterproof structure in order to prevent intrusion of coolant or the like used during processing using the processing machine spindle.
  • As the waterproof structure for example, packing, O-ring, caulking, resin mold or the like can be used.
  • the configuration of the lubricating oil supply unit including the voltage monitoring unit installed on the above-described machine tool spindle 50 will be mainly described with reference to FIG.
  • the machine tool spindle 50 described above is connected to the bearing 11 (see FIG. 7) including the inner ring 14, the outer ring 13, and the rolling elements 15, and includes a unit main body 76 including a control unit 71 having a control circuit 27 (see FIG. 2). And a lubricating oil supply unit including the control unit 71 and an external output unit 70 which is a voltage monitoring unit connected by a connection line 74 (contact probe 54).
  • the unit body 76 includes a control unit 71 including the control circuit 27, a power supply unit 77 including the power generation unit 25 (see FIG. 2) and the power supply circuit 26 (see FIG. 2), the power supply circuit 26, the drive circuit 28, and the pump 29.
  • the control unit 71 is connected to the power source unit 77 and the lubricating oil supply unit 72, controls the supply state of the lubricating oil in the lubricating oil supply unit 72, and acquires data relating to the supply state of the lubricating oil.
  • the data as will be described later, the supply timing of the lubricating oil, the supply interval of the lubricating oil, the data of the voltage (storage voltage) in the power supply circuit (specifically, the storage unit) when the pump 29 and the like are operated, etc. Is mentioned.
  • any configuration can be adopted.
  • a calculation unit installed in the control circuit 27 27 a (microcomputer) and the calculation unit 56 a of the output board 56 may be connected by a connection line 74.
  • the arithmetic unit 27a of the control circuit 27 is connected to a power source and a ground unit by wirings 27b and 27c.
  • the calculation unit 56 a is connected to the battery 60 and the storage unit 59.
  • a signal indicating data such as voltage (a signal transmitted from the control circuit 27) can be transmitted from the calculation unit 56a to the storage unit 59.
  • the storage unit 59 of the output board 56 stores the data relating to the supply state of the lubricating oil transmitted from the control circuit 27. Any timing can be adopted as the timing at which the data is transmitted from the control circuit 27 to the output board 56.
  • the storage unit of the control circuit 27 (independent of the storage element included in the calculation unit 27a or the calculation unit 27a) is used.
  • the data may be transferred from the control circuit 27 to the output board 56 when the memory element provided in the control circuit 27 is filled with the data.
  • the data includes time change data of the storage voltage of the power supply unit 77
  • the data is stored in an external storage medium via the storage unit 59 of the output board 56, and the data is stored in an external computer using the external storage medium. Can be imported. In this way, it is possible to check the state of the lubricating oil supply unit (power generation state, operation state of the pump 29, etc.) on an external computer.
  • the bearing device 10 used in the mechanical device shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
  • the bearing device 10 is a rolling bearing device and includes a bearing 11 (see FIG. 7) that is a rolling bearing and a lubricating oil supply unit 20 (see FIG. 7).
  • the lubricating oil supply unit 20 is incorporated between an outer ring spacer 33 and an inner ring spacer 34 that are abutted against one end of the bearing 11 in the axial direction.
  • a bearing device 10 including a bearing 11 and a lubricating oil supply unit 20 is used by being incorporated, for example, between a rotating shaft and a housing of a mechanical device.
  • the bearing 11 includes, for example, an inner ring 14 which is a rotating raceway ring, a fixed outer ring 13, a plurality of rolling elements 15 interposed between the inner ring 14 and the outer ring 13, and a plurality of rolling elements 15.
  • a retainer 16 that holds a fixed distance at a predetermined interval
  • a seal member that is disposed on the outer peripheral side of the retainer 16.
  • the bearing 11 for example, an angular ball bearing, a deep groove ball bearing, or a cylindrical roller bearing can be used.
  • the bearing 11 is filled with desired grease in advance.
  • the seal member is disposed at the end opposite to the side where the outer ring spacer 33 or the like is disposed.
  • the inner ring spacer 34 and the outer ring spacer 33 constitute a spacer, and the inner ring spacer 34 abuts against one end surface of the inner ring 14.
  • the outer ring spacer 33 is abutted against one end face of the outer ring 13.
  • the lubricating oil supply unit 20 is arranged in an annular housing, and includes a power generation unit 25 in the circumferential direction, a power supply circuit 26 including a charging unit, a control circuit 27, and a drive circuit 28.
  • the pump 29 and the lubricating oil tank 30 are mainly provided.
  • the lubricating oil tank 30 stores the same type of lubricating oil as the base oil of the grease sealed in the bearing 11.
  • the power generation unit 25, the power supply circuit 26, the control circuit 27, the drive circuit 28, the pump 29, and the lubricating oil tank 30 are arranged in the circumferential direction in the housing body 21.
  • the power generation unit 25 is connected to the power supply circuit 26.
  • the power supply circuit 26 is connected to the control circuit 27.
  • the control circuit 27 is connected to the drive circuit 28.
  • the drive circuit 28 is a circuit for operating a pump 29 such as a micropump.
  • a suction tube 31 connected to the bag body of the lubricating oil tank 30 and a discharge tube 32 for supplying lubricating oil from the pump 29 to the inside of the bearing 11.
  • a nozzle 37 is connected to the distal end of the discharge tube 32 (the end opposite to the base connected to the pump 29), as shown in FIG.
  • the tip of the nozzle 37 extends to the inside of the bearing 11 (position adjacent to the rolling element 15, for example, between the bearing ring on the fixed side and the bearing ring on the rotating side of the bearing 11). Note that the inner diameter of the nozzle hole of the nozzle 37 is appropriately set according to the relationship between the surface tension resulting from the viscosity of the base oil and the discharge amount.
  • control circuit 27 acquires data relating to the lubricating oil supply status in the lubricating oil supply unit 20, and sends the data to the outside of the control circuit 27 (for example, an output board 56 as a receiving unit (see FIG. 2)). F) Output is enabled.
  • the power generation unit 25 of the lubricating oil supply unit 20 for example, a unit that generates power by the Seebeck effect as shown in FIG. 6 can be used.
  • the power generation unit 25 includes a heat conductor 23a connected to the outer ring spacer 33, a heat conductor 23b disposed in the inner ring spacer 34, and a space between the heat conductor 23a and the heat conductor 23b.
  • the thermoelectric elements 24 are disposed so as to be connected to each other, and are closely fixed to the heat conductors 23a and 23b.
  • the temperature of the inner ring 14 and the outer ring 13 rises due to frictional heat with the rolling elements 15 (see FIG. 7).
  • the outer ring 13 is dissipated by heat conduction because it is incorporated in the housing of the device. Therefore, a temperature difference occurs between the inner ring 14 and the outer ring 13 (the temperature of the inner ring 14 is higher than the temperature of the outer ring 13).
  • the temperature is conducted to each heat conductor 23a, 23b.
  • the heat conductors 23a and 23b are disposed so as to penetrate the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the housing body 21, respectively.
  • thermoelectric element 24 disposed between the heat conductor 23a (heat sink) connected to the outer ring 13 via the outer ring spacer 33 and the heat conductor 23b located on the inner ring spacer 34 side (inner ring 14 side). A temperature difference occurs between both end faces of 24. For this reason, the thermoelectric element 24 can generate power by the Seebeck effect.
  • a power generation unit 25 it is not necessary to supply power to the lubricating oil supply unit from the outside, and therefore it is not necessary to attach an electric wire for supplying power to the machine tool spindle 50 from the outside. Therefore, it is more effective to use the lubricating oil supply unit 20 having means for confirming that the lubricating oil has been supplied to the bearing 11 as described above.
  • an adhesive in consideration of thermal conductivity on the surface in contact with the inner peripheral surface of the outer ring spacer 33 in the heat conductor 23a penetrating the outer peripheral surface of the housing body 21.
  • the radius of curvature of the outer peripheral surface of the heat conductor 23 a on the outer ring 13 side is preferably the same as the radius of curvature of the inner peripheral surface of the outer ring spacer 33.
  • the inner peripheral surface (surface facing the inner ring spacer 34) of the heat conductor 23b on the inner ring side is not in contact with the inner ring spacer 34. If possible, it is desirable to make the volume of the heat conductors 23a, 23b on the outer ring side and the inner ring side equal. Further, it is desirable to increase the surface area of the heat conductor 23b on the inner ring side.
  • a heat dissipating grease or the like is mainly composed of silicone.
  • a metal with high heat conductivity is a material of the heat conductors 23a and 23b.
  • silver (Ag), copper (Cu), gold (Au) or the like can be used, but it is preferable to use copper from the viewpoint of cost.
  • thermoelectric element 24 As a material of the heat conductors 23a and 23b, a copper alloy containing copper as a main component may be used, or a sintered alloy containing copper as a main component may be used.
  • the heat conductor connected to the thermoelectric element 24 may be disposed only on the high temperature side, and the thermoelectric element 24 may be tightly fixed to the spacer (outer ring spacer 33) on the low temperature side.
  • the electric charge generated (generated) by the power generation unit 25 is stored in the power supply circuit 26.
  • the electric charge is stored in a power storage unit such as a storage battery or a capacitor included in the power supply circuit 26 (also referred to as a power storage circuit).
  • a capacitor it is preferable to use an electric double layer capacitor (capacitor).
  • the control circuit 27 is a control unit for controlling the operation of the pump 29 via the drive circuit 28, and is a program storage unit that holds a control program and an arithmetic operation that is connected to the program storage unit and executes the control program Part (microcomputer).
  • the control circuit 27 the supply start timing of lubricant oil to the bearing 11, the supply timing (interval), the driving time of the pump 29 for supplying lubricant, the supply amount of lubricant, and the like can be set in advance. And the lubrication life of a bearing apparatus can be extended by maintaining the supply state of lubricating oil appropriately in this way.
  • the drive circuit 28 as the drive unit may include, for example, an arbitrary sensor (a bearing temperature sensor, a bearing rotation sensor, a remaining amount of lubricant sensor, a lubricant temperature sensor, etc.). Signals from these sensors may be input to a calculation unit (microcomputer) of the drive circuit 28, and the pump 29 may be automatically controlled in accordance with the temperature of the bearing 11 and its rotation state to adjust the supply amount of the lubricating oil.
  • a bearing temperature sensor a bearing rotation sensor, a remaining amount of lubricant sensor, a lubricant temperature sensor, etc.
  • the pump 29 is controlled by the control circuit 27 via the drive circuit 28.
  • the pump 29 sucks the lubricating oil in the lubricating oil tank 30 from the suction tube 31 and supplies the sucked lubricating oil to the inside of the bearing 11 through the discharge tube 32 and the nozzle 37.
  • the annular housing of the lubricating oil supply unit 20 has a U-shaped housing body 21 whose surface opposite to the bearing 11 is open, and the opening of the housing body 21 is closed.
  • the lid body 22 is detachably attached to the housing body 21.
  • the housing body 21 and the lid body 22 may be made of any material, but may be made of, for example, a resin material, more preferably a thermoplastic resin.
  • a material constituting the housing for example, polyphenylene sulfide (PPS) can be used.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • the housing body 21 and the lid body 22 may be made of the same kind of material, but may be made of different materials.
  • the housing lid 22 may be fixed to the housing body 21 with screws 39 (see FIG. 9). By fixing the lid body 22 to the housing body 21, the inside of the housing surrounded by the housing body 21 and the lid body 22 can be sealed. The lid 22 can be removed by removing the screw 39 from the tap hole 35 to which the screw 39 is fixed. In this way, the lubricating oil can be replenished to the lubricating oil tank 30 housed in the housing body 21 without removing the entire lubricating oil supply unit 20 from the bearing device 10.
  • the outer peripheral surface of the housing body 21 may be fixed to the inner peripheral surface of the outer ring spacer 33.
  • the outer peripheral surface of the housing main body 21 and the outer ring spacer 33 may be bonded and fixed by, for example, an adhesive.
  • an adhesive for example, an epoxy resin or the like may be used as an adhesive for bonding and fixing the housing body 21.
  • the housing body 21 (that is, the lubricating oil supply unit 20) may be fixed to the stationary ring of the bearing 11.
  • a gap 36 may be formed between the housing main body 21 and the inner ring spacer 34.
  • the lubricating oil tank 30 housed in the housing body 21 may be formed of a flexible resin bag.
  • the lubricating oil tank 30 may be arranged in an arc shape along the annular housing body 21.
  • the resin bag body constituting the lubricating oil tank 30 may be formed by, for example, stacking resin sheets and thermally welding the outer periphery as shown in an enlarged view in FIG.
  • the outer peripheral portion of the lubricating oil tank 30 shown in FIG. 10 may be a thermally welded portion.
  • the suction tube 31 connected to the pump 29 is provided in the bag body of the lubricating oil tank 30.
  • the suction tube 31 is sandwiched between the stacked resin sheets to form the bag body and heat-welded. In this way, the suction tube 31 can be integrated with the bag.
  • the bag body which comprises the lubricating oil tank 30
  • the bag body may be formed by blow molding.
  • the suction tube 31 may be blow-molded integrally with the bag.
  • the bag body of the lubricating oil tank 30 is blow-molded as described above, the bag body is in an expanded shape (bag shape). Therefore, it is desirable to form the bag-like portion flat after the bag body is molded. .
  • the lubricating oil can be discharged from the lubricating oil tank 30 to the end even if the amount of the lubricating oil is reduced. That is, the lubricating oil in the lubricating oil tank 30 can be used up to the end.
  • any material can be used as the material of the bag forming the lubricating oil tank 30, but it is preferable to use, for example, a resin material.
  • a material of the lubricating oil tank 30 for example, nylon, polyethylene, polyester, polypropylene or the like can be used, but there is no particular limitation as long as it is a material having durability against the lubricating oil stored in the bag.
  • the suction tube 31 provided in the bag body of the lubricating oil tank 30 may be detachably connected to the pump 29. By making the suction tube 31 detachable from the pump 29, when the remaining amount of lubricating oil in the lubricating oil tank 30 runs out, the suction tube 31 is removed from the pump 29 and lubricated from the suction tube 31 into the bag body. Oil can be replenished.
  • a spare bag body filled with lubricating oil can be prepared and the bag body can be exchanged. For example, when the lubricating oil in the used lubricating oil tank 30 runs out, remove the used lubricating oil tank 30 bag and replace it with a spare bag (a bag filled with lubricating oil). By doing so, the lubricating oil supply unit 20 can be replenished in a short time.
  • the above-described spare bag body can be filled with lubricating oil in a state managed by a lubricating oil manufacturer or the like. In this way, it is possible to reduce the probability of occurrence of problems during filling, such as the entry of foreign matter into the bag.
  • bearing device described above is an inner ring rotation. Further, although the rotation center is the horizontal axis, it may be the vertical axis.
  • a machine tool spindle 50 which is an example of the machine apparatus shown in FIG. 1, has a rotary shaft 51 connected to a predetermined drive shaft and is rotatable with respect to the spindle housing 52.
  • the lubricating oil is regularly supplied to the bearing 11 (see FIG. 7) by the lubricating oil supply unit. Increases durability.
  • the lubricating oil can be supplied from the lubricating oil tank 30 to the bearing 11 by controlling the operation of the pump 29 by the control circuit 27.
  • the driving timing of the pump 29 can be performed when the electric power generated in the power generation unit 25 is stored in a power storage unit (for example, a capacitor) in the power supply circuit 26 and the voltage of the power storage unit reaches a certain voltage. . Furthermore, in order to extend the lubrication life of the bearing 11 filled with grease and to increase the time to maintenance, it is desirable to set the following intervals.
  • a specific description will be given with reference to FIGS. 11 to 16, the vertical axis indicates the voltage of the power storage unit, and the horizontal axis indicates time. 11 to 16 show the time change (charging and discharging status) of the voltage of the power storage unit.
  • a charging time 41 is required until the voltage of the power storage unit reaches the voltage necessary for driving pump 29 (voltage V2 in FIG. 11) (or reaches full charge). If it is earlier than the supply timing of the lubricating oil, after a time t1 when the voltage of the power storage unit reaches the voltage V2 (full charge is reached), a predetermined power storage time (delay time 42) is added (that is, delay time 42). The pump 29 is driven by the electric power stored in the power storage unit at time t2 (added with a delay time from time t1 to time t2). In this way, it is possible to manage the supply interval of the lubricating oil to be longer than the time when the voltage of the power storage unit reaches a predetermined voltage (for example, full charge).
  • the pump 29 is driven once, the voltage of the power storage unit is reduced to the voltage V1, and then the charging operation is performed again. As a result, the voltage of the power storage unit becomes a predetermined voltage (time point t3). Thereafter, after the delay time described above has elapsed (time t4), the pump 29 is driven again. Such a cycle can be continued thereafter (for example, from time t4 to time t6).
  • the delay time 42 (the time from the time point t1 to the time point t2) can be set long in consideration of the lifetime of the grease sealed in the bearing 11 from the beginning. For example, when a grease-filled type bearing is used as the bearing 11, sufficient lubrication can be ensured by the grease enclosed in the bearing 11 at the beginning of operation. After the elapse of (for example, 20,000 hours), the first supply of lubricating oil may be started. Further, at this time, as the operation start time of the bearing 11, any timing such as the time when the charging voltage of the power storage unit reaches a certain value or the time when the output voltage from the thermoelectric element 24 reaches a certain value is adopted. May be.
  • the delay time 42 can be set so that the time from the start of operation to the time point t2 is equivalent to the lubrication life time 43 of the grease.
  • the time t2 may be determined by measuring the time from the operation start time using a timer function in the control circuit 27, and setting the elapsed time of the lubrication life time 43 as the time t2.
  • the delay time time between time t3 and time t4 or time between time t5 and time t6 in the second and subsequent cycles, it is considered that the base oil of the grease in the bearing 11 is considerably reduced. Therefore, it can be set shorter than the first delay time 42 in consideration of the usage status of the bearing device. In this way, by delaying the initial supply of the lubricating oil, the life of the bearing 11 is extended, and the time until maintenance can be extended.
  • the lubricant discharge interval (the operation interval of the pump 29) may be controlled according to the time until the power storage unit is fully charged. For example, charging and discharging in the power storage unit may be repeated, and the pump 29 may be driven for each predetermined number of cycles for the number of cycles of charging and discharging. Specifically, at time t1, time t2, time t3, and t4 in FIG. 13, only discharging from the power storage unit to the resistor or the like is performed and the pump 29 is not driven. Then, the pump 29 is driven at a time point t4 when the battery is fully charged in the fourth charge / discharge cycle (when the voltage of the power storage unit becomes the voltage V2). In this way, the pump 29 can be driven at every predetermined number of charge / discharge cycles, so that the supply interval of the lubricating oil can be managed to be long.
  • the power generation unit 25 of the lubricating oil supply unit 20 generates power using the temperature difference between the inner ring 14 and the outer ring 13 of the bearing 11. Therefore, in an operating situation in which the temperature of the inner ring 14 of the bearing 11 is relatively high, the temperature difference between the inner ring 14 and the outer ring 13 becomes large, and as a result, the amount of power generation per unit time in the power generation unit 25 is large. Become. Therefore, the charging time for the power storage unit of the power supply circuit 26 is shortened. On the other hand, when the difference between the temperature of the inner ring 14 of the bearing 11 and the temperature of the outer ring 13 is not so large, the power generation amount per unit time in the power generation unit 25 is reduced. Therefore, the charging time for the power storage unit of the power supply circuit 26 becomes longer.
  • FIG. 13 is considered to correspond to the case where the temperature difference between the inner ring 14 and the outer ring 13 is large
  • FIG. 14 shows that the temperature difference between the inner ring 14 and the outer ring 13 of the bearing 11 is larger than that shown in FIG. It shows a case where the charging time is relatively small and as a result, the charging time becomes long. Comparing FIG. 13 with FIG. 14, it can be seen that the graph shown in FIG. 14 is longer with respect to the length of the charging time 41 (for example, the time from the start of charging to the time point t1). That is, as shown in FIG. 13, when the charge / discharge cycle is used to determine the drive interval of the pump 29, the lubricant supply interval changes due to the temperature difference between the inner ring 14 and the outer ring 13 of the bearing 11.
  • the temperature rise inside the bearing 11 becomes relatively small, and there is no problem even if the lubrication oil supply interval is long.
  • the temperature rise inside the bearing 11 becomes relatively large, so it is desirable to shorten the supply interval of the lubricating oil.
  • the lubrication oil supply interval automatically changes according to the load of the bearing 11, so that the lubrication condition inside the bearing 11 is always changed. Can keep good. Further, in the control shown in FIGS. 13 and 14, charging and discharging are repeated until the pump 29 is driven. Therefore, the driving interval of the pump 29 may be managed by the number of times of charging / discharging.
  • the pump 29 is driven once (time t1), the charge / discharge is repeated 8 times, and the pump 29 is reached when the ninth full charge is reached (time t2 when the voltage V2 is reached).
  • the drive interval of the pump 29 may be managed so as to repeat the cycle of driving.
  • the time variation of the voltage as shown in FIG. 15 may be stored in the control circuit 27 and then output to the output board 56.
  • a relationship between the time until full charge and the lubrication state inside the bearing 11 may be obtained by, for example, an operation test.
  • the relationship between the time and the lubrication state inside the bearing 11 changes depending on the rotational speed of the bearing 11, the magnitude of the load, the amount of preload, and the like.
  • the outer peripheral side of the spindle housing 52 is always cooled by cooling water or cooling oil.
  • the voltage drop in the power storage unit may be greater when the pump 29 is driven.
  • the voltage of the power storage unit decreases to the voltage V1
  • the voltage of the power storage unit is Consider a case where the voltage drops to V3.
  • the voltage V1 is lower than the voltage V3.
  • a voltage V4 between the voltage V1 and the voltage V3 is set as a threshold value, and when the voltage of the power storage unit drops to a voltage equal to or lower than the threshold value, the control circuit 27 reduces the voltage (for example, the time point t1).
  • the time point t2 and the voltage value (voltage V1) may be stored.
  • the timing information specific date information may be used.
  • control circuit 27 stores data such as the drive timing of the pump 29 and the time variation of the voltage of the power storage unit, and further outputs the data from the control circuit 27 to the output substrate 56 (external output unit 70).
  • the operation status of the supply unit (and the status of the bearing 11) can be easily confirmed.
  • the first modification of machine tool spindle 50 which is an example of a mechanical device, basically has the same configuration as that of machine tool spindle 50 shown in FIG.
  • a display device 61 is installed.
  • the display device 61 any display device such as a liquid crystal display device can be used. Note that an opening or a window portion made of a transparent member is formed in the portion of the cover member 58 facing the display device 61. If it does in this way, the display of the display apparatus 61 can be easily confirmed from the outside through a window part.
  • the output board 56 may further include a calculation unit 56a and a storage unit 59.
  • the display device 61 can display data transmitted from the control circuit 27 (for example, the number of times the pump 29 is driven in the lubricating oil supply unit 20 and the time when the pump 29 is driven). For example, when the control as shown in FIG. 16 described above is performed in the lubricating oil supply unit 20, the number of times that the voltage of the power storage unit has dropped to a voltage equal to or lower than the threshold (the number of times the lubricating oil is discharged) is set to the control circuit 27 or the output board 56. The number of times may be counted on the side and displayed on the display device 61.
  • the number of times that the lubricating oil can be supplied from the lubricating oil tank 30 (the lubrication by the pump 29 being driven)
  • the maximum number of times oil can be supplied). Therefore, the remaining number of discharges can be easily grasped from the number of times the pump 29 is driven.
  • the number of dischargeable times obtained by subtracting the actual number of times (actual driving number of the pump 29) from the maximum number or the amount of lubricating oil remaining in the lubricating oil tank 30 is displayed. May be.
  • the second modification of machine tool spindle 50 basically has the same configuration as that of machine tool spindle 50 shown in FIG. 1, but from control unit 71 of unit main body 76. Data is transmitted to the external output unit 70 by wireless communication as indicated by an arrow 75.
  • the control unit 71 and the external output unit 70 are provided with a transmission / reception unit for wireless data communication. In this way, it is not necessary to form a through hole for passing the contact probe 54 through the spindle housing 52 or the like as shown in FIG. 1, and the configuration of the machine tool spindle 50 can be simplified.
  • the third modification of machine tool spindle 50 basically has the same configuration as machine tool spindle 50 shown in FIG. 18, but external output unit 70 is used for a machine tool. It is disposed outside the spindle 50 and transmits data between the external output unit 70 and the control unit 71 by wireless communication.
  • the external output unit 70 any analysis device such as a personal computer can be used. In this case, it is possible to easily check the supply state of the lubricating oil to the bearing 11 of the machine tool spindle 50 by the analysis device.
  • wireless communication method described above can use any conventionally known communication standard such as a wireless LAN (for example, WiFi (registered trademark)), Bluetooth (registered trademark), or ZigBee.
  • a wireless LAN for example, WiFi (registered trademark)
  • Bluetooth registered trademark
  • ZigBee ZigBee
  • FIGS. 2 A configuration of a machine tool spindle, which is an example of a mechanical device to which the bearing device according to the second embodiment is applied, will be described with reference to FIGS.
  • the mechanical device (machine tool spindle 80) according to the second embodiment basically has the same configuration as the mechanical device according to the first embodiment, but includes the lubricating oil supply unit 20 (FIG. 7) included in the bearing device.
  • the output board 56 and the control circuit 27 are different from each other in that they are connected by an optical communication unit 78 (light emitting element 62 and light receiving element 63).
  • the control circuit 27 of the lubricating oil supply unit 20 is connected to the light emitting element 62.
  • the output substrate 56 is connected to the light receiving element 63.
  • the light emitting element 62 is mounted on a control board on which the control circuit 27 is formed.
  • the light receiving element 63 is mounted on the output substrate 56.
  • the light emitting element 62 and the light receiving element 63 are arranged to face each other with the through hole interposed therebetween so that light emitted from the light emitting element 62 is received by the light receiving element 63 through the through hole. That is, the light emitting element 62 and the light receiving element 63 are arranged so that the optical axis of the light emitted from the light emitting element 62 passes through the through hole.
  • the light transmitted and received between the light emitting element 62 and the light receiving element 63 may have an arbitrary wavelength, but is, for example, infrared light.
  • the light emitting element 62 is provided so as to be able to emit light, for example, using infrared light as a carrier wave and light on which a signal wave including data related to the supply state of lubricating oil to be described later is superimposed.
  • the light emitting element 62 for example, an infrared light emitting diode is used.
  • a photodiode is used as the light receiving element 63.
  • the machine tool spindle 80 described above is connected to the bearing 11 (see FIG. 7) including the inner ring 14, the outer ring 13, and the rolling elements 15, and includes a unit main body 76 including a control unit 71 having a control circuit 27 (see FIG. 21). And a lubricating oil supply unit including the control unit 71 and an external output unit 70 which is a state monitoring unit connected by the optical communication unit 78 (the light emitting element 62 and the light receiving element 63).
  • the unit main body 76 includes a control unit 71 including the control circuit 27, a power supply unit 77 including the power generation unit 25 (see FIG. 21) and the power supply circuit 26 (see FIG. 21), the power supply circuit 26, the drive circuit 28, and the pump 29.
  • the control unit 71 is connected to the power source unit 77 and the lubricating oil supply unit 72, controls the supply state of the lubricating oil in the lubricating oil supply unit 72, and acquires data relating to the supply state of the lubricating oil.
  • the data as will be described later, the supply timing of the lubricating oil, the supply interval of the lubricating oil, the data of the voltage (storage voltage) in the power supply circuit (specifically, the storage unit) when the pump 29 and the like are operated, etc. Is mentioned.
  • an arithmetic unit installed in the control circuit 27 27a (microcomputer) and the calculation unit 56a of the output board 56 may be connected by an optical communication unit 78.
  • the arithmetic unit 27a of the control circuit 27 is connected to a power source and a ground unit by wirings 27b and 27c.
  • the calculation unit 56 a is connected to the battery 60 and the storage unit 59.
  • a signal indicating data such as voltage (a signal transmitted from the control circuit 27) can be transmitted from the calculation unit 56a to the storage unit 59.
  • a machine tool spindle 80 which is an example of the machine apparatus shown in FIG. 20 has a rotary shaft 51 connected to a predetermined drive shaft and is rotatable with respect to the spindle housing 52.
  • the lubricating oil is regularly supplied to the bearing 11 (see FIG. 7) by the lubricating oil supply unit. Increases durability.
  • the bearing device according to the second embodiment supplies the lubricating oil from the lubricating oil tank 30 to the bearing 11 by controlling the operation of the pump 29 by the control circuit 27. Can do.
  • the operation of the bearing device according to the second embodiment is basically the same as the operation of the bearing device according to the first embodiment described above, but differs in the following points.
  • Data such as the drive timing of the pump 29 and the time variation of the voltage of the power storage unit is transmitted by the light emitting element 62 to the light receiving element 63.
  • the light emitting element 62 is driven by the power storage unit.
  • the light emitting element 62 emits light using, for example, electric power when a fully charged power storage unit discharges only a resistor without driving the pump 29.
  • the data is transmitted to the output substrate 56.
  • the timing at which the optical communication unit 78 transmits the data may be any timing.
  • power is supplied from the power storage unit to the light emitting element 62 between the time when the pump 29 is driven by the power storage unit and the next time the pump 29 is driven, and the timing when the power storage unit drives the pump 29 by the power is different.
  • the light emitting element 62 may emit light.
  • the data includes data relating to the supply state of the lubricating oil for a plurality of times stored in the storage unit of the control circuit 27 as described above.
  • the power storage unit drives the pump 29.
  • the light emitting element 62 may emit light at timing.
  • the control circuit 27, the light receiving element 63, the light emitting element 62, and the output board 56 are always in an operating state when the bearing device 10 is operated, for example.
  • the light receiving element 63 is provided so that data transmitted through the light when the light from the light emitting element 62 is received can be transmitted to the output substrate 56 (light receiving unit).
  • the first modification of machine tool spindle 50 which is an example of a mechanical device, basically has the same configuration as that of machine tool spindle 50 shown in FIG.
  • a display device 61 is installed.
  • the display device 61 any display device such as a liquid crystal display device can be used. Note that an opening or a window portion made of a transparent member is formed in the portion of the cover member 58 facing the display device 61. If it does in this way, the display of the display apparatus 61 can be easily confirmed from the outside through a window part.
  • the output board 56 may further include a calculation unit 56a and a storage unit 59.
  • the display device 61 can display data transmitted from the control circuit 27 (for example, the number of times the pump 29 is driven in the lubricating oil supply unit 20 and the time when the pump 29 is driven). For example, when the control as shown in FIG. 16 described above is performed in the lubricating oil supply unit 20, the number of times that the voltage of the power storage unit has dropped to a voltage equal to or lower than the threshold (the number of times the lubricating oil is discharged) is set to the control circuit 27 or the output board 56. The number of times may be counted on the side and displayed on the display device 61.
  • the number of times that the lubricating oil can be supplied from the lubricating oil tank 30 (the lubrication by the pump 29 being driven)
  • the maximum number of times oil can be supplied). Therefore, the remaining number of discharges can be easily grasped from the number of times the pump 29 is driven.
  • the number of dischargeable times obtained by subtracting the actual number of times (actual driving number of the pump 29) from the maximum number or the amount of lubricating oil remaining in the lubricating oil tank 30 is displayed. May be.
  • output board 56 receives data from light receiving element 63, so that an operation state for processing data and a standby state for waiting for reception of data from light receiving element 63 are provided. May be configured to be switchable.
  • the output board 56 may be controlled to be in the standby state after data processing after being in the above-described operation state by receiving data. In this way, the power consumption of the bearing device 10 can be reduced as compared with the case where the output board 56 is always in an operating state when the bearing device 10 is operated.
  • the display device 61 may be provided so that the data can be displayed at all times, but may display the data only when, for example, an operator who handles the bearing device 10 confirms the data.
  • a display button (not shown) may be provided on the output board 56, and the operator 56a and the display device 61 may be operated when the operator presses the display button. In this way, the power consumption of the lubricating oil supply unit 20 and the bearing device 10 can be reduced as compared with the case where these are always operated.
  • the lubricating oil supply unit 20 includes a holding portion (the lubricating oil tank 30 or the lubricating oil holding portion 73) that holds the lubricating oil supplied to the inside of the bearing 11, and the inside of the bearing 11 from the holding portion.
  • a holding portion the lubricating oil tank 30 or the lubricating oil holding portion 73
  • a supply unit drive circuit 28 and pump 29 or lubricant supply unit 72
  • a control unit control circuit 27 or control unit 71
  • the control unit can acquire data regarding the supply status of the lubricating oil and can output the data to the outside of the control unit.
  • the receiving unit that receives the data output from the control unit is arranged at a position where it can be easily confirmed, such as the outer periphery of the lubricating oil supply unit 20, and the operation status of the lubricating oil supply unit 20 is determined based on the data. (Lubricating oil supply status) can be easily grasped. Therefore, occurrence of an abnormality can be detected quickly, and as a result, the reliability of the lubricating oil supply unit 20 can be improved. Therefore, the lubricating oil supply unit 20 that can be stably operated for a long time can be realized.
  • the lubricating oil supply unit 20 may include a receiving unit (the output board 56 or the external output unit 70) that receives data output from the control unit.
  • the control unit may include a storage unit (such as a memory element installed in the control circuit 27) for storing data.
  • the control unit may transmit the data to the receiving unit at a timing when the data amount of the data stored in the storage unit satisfies the capacity of the storage unit and at a predetermined time interval.
  • the reception unit may include a storage medium (storage unit 59) that stores the received data.
  • the operation state of the lubricating oil supply unit 20 is controlled by the control unit. It can memorize
  • the data may include time information indicating when the lubricating oil is supplied into the bearing 11.
  • the storage medium may be removable from the receiving unit.
  • the storage medium storing the data can be removed from the receiving unit, and the data can be input to the external analysis device (for example, a personal computer) using the storage medium. For this reason, it is possible to easily analyze the operation state of the lubricating oil supply unit 20.
  • the lubricating oil supply unit 20 may include a receiving unit that receives data output from the control unit.
  • the control unit may include a storage unit for storing data.
  • the control unit may transmit the data to the receiving unit at a timing when the data amount of the data stored in the storage unit satisfies the capacity of the storage unit and at a predetermined time interval.
  • the receiving unit may include a display unit (display device 61) that displays the received data.
  • the operation state (the supply state of the lubricant) of the lubricant supply unit 20 can be easily grasped.
  • the receiving unit and the control unit may be connected via a conductor (contact probe 54). Data may be transmitted from the control unit to the receiving unit via a conductor.
  • control unit and the receiving unit are securely connected using a conductor, data can be reliably transmitted from the control unit to the receiving unit via the conductor.
  • the receiving unit may include a battery 60 as a power source.
  • a battery 60 for example, a coin-type battery or a button battery can be used.
  • the battery 60 since power for performing control such as reception of data in the receiving unit can be supplied from the battery 60, there is no need to lay wiring for supplying power from the outside to the receiving unit. For this reason, the restrictions regarding the power supply when installing the lubricating oil supply unit can be reduced.
  • the reception unit output board 56
  • the battery is used when it is difficult to operate the output board 56 with the power alone. The output board 56 can be operated.
  • the control unit may be capable of transmitting data as a radio signal to the receiving unit as shown in FIGS.
  • the lubricating oil supply unit 20 and the bearing for connecting the lubricating oil supply unit 20 are provided rather than the case where the conductive wire is installed.
  • the structure of the apparatus or the machine apparatus (machine tool spindle 50) using the bearing apparatus can be simplified.
  • the control unit may be able to arbitrarily set an operation interval when the supplying unit is repeatedly operated to supply the lubricating oil into the bearing 11. In this case, by changing the operation interval, the supply interval of the lubricant can be adjusted according to the operation state of the bearing 11. As a result, it is possible to suppress the occurrence of problems such as excessive supply of lubricating oil in the bearing 11 or a shortage of lubricating oil.
  • the lubricating oil supply unit includes a power generation unit 25 that generates power for operating the supply unit, and a power storage unit (power storage unit included in the power supply circuit 26) that is charged by the power generated by the power generation unit 25. It may be.
  • the supply unit may be operated by electric power discharged from the power storage unit.
  • the power storage unit may be capable of discharging without operating the supply unit.
  • the first voltage value (voltage V1 in FIG. 16) is obtained after the supply unit is operated, and the second voltage value (which is different from the first voltage value) after discharging without operating the supply unit ( It may be the voltage V3) in FIG.
  • the control unit may specify the timing for acquiring data based on the difference between the first voltage value and the second voltage value.
  • the data may include a first voltage value when the supply unit is activated.
  • the control unit and the supply unit of the lubricating oil supply unit 20 can be moved without receiving external power supply. For this reason, the freedom degree of the structure of the mechanical apparatus in which the lubricating oil supply unit 20 is installed can be raised.
  • the lubricating oil supply unit 20 includes a power generation unit 25 that generates power for operating the supply unit, and a power storage unit (power storage unit included in the power circuit 26) that is charged by the power generated by the power generation unit. It may be.
  • the supply unit may be operated by electric power discharged from the power storage unit.
  • the power storage unit may have the first voltage value (voltage V1) after operating the supply unit.
  • the control unit may include a timer for setting the operation interval.
  • a control part may specify the timing which operates a supply part based on a timer, and acquires data.
  • the data may include a first voltage value when the supply unit is activated.
  • the supply interval of the lubricant can be set independently of the operating condition of the bearing device in which the lubricant supply unit 20 is installed.
  • a bearing device 10 includes the lubricating oil supply unit 20 and a bearing 11 to which the lubricating oil supply unit is connected.
  • a mechanical device (machine tool spindle 50) according to an embodiment of the present invention includes the bearing device 10. In this case, a highly reliable mechanical device can be obtained.
  • the lubricating oil supply unit 20 includes a holding unit (the lubricating oil tank 30 or the lubricating oil holding unit 73) that holds the lubricating oil supplied to the inside of the bearing 11, and the bearing 11 from the holding unit.
  • a holding unit the lubricating oil tank 30 or the lubricating oil holding unit 73
  • the control unit controls the operation of the supply unit (the drive circuit 28 and the pump 29 or the lubricating oil supply unit 72) that supplies the lubricating oil to the interior of the motor, and acquires data on the supply status of the lubricating oil, and A control unit (control circuit 27 or control unit 71) provided so that data can be output to the outside, a receiving unit (output board 56 or external output unit 70) that receives data output from the control unit, and a control unit And a light receiving element 63 connected to the receiving unit.
  • the light emitting element 62 and the light receiving element 63 are provided so that the light receiving element 63 can receive the light emitted by the light emitting element 62.
  • the data is transmitted from the control unit to the receiving unit via the light.
  • the receiving unit that receives the data output from the control unit is arranged at a position where it can be easily confirmed, such as the outer periphery of the lubricating oil supply unit 20, and the operation status of the lubricating oil supply unit 20 is determined based on the data. (Lubricating oil supply status) can be easily grasped. Therefore, occurrence of an abnormality can be detected quickly, and as a result, the reliability of the lubricating oil supply unit 20 can be improved. Therefore, the lubricating oil supply unit 20 that can be stably operated for a long time can be realized.
  • the data transmission is performed via a contact such as a connector.
  • the structure of the lubricating oil supply unit 20 can be simplified as compared with the lubricating oil supply unit.
  • the lubricating oil supply unit 20 may include a power generation unit 25 that generates electric power for operating the supply unit, and a power storage unit that is charged by the electric power generated by the power generation unit 25.
  • the supply unit and the light emitting element 62 may be operated by electric power discharged from the power storage unit, and the power storage unit may be able to discharge without operating the supply unit.
  • the lubricating oil supply unit 20 includes the power generation unit 25, the control unit and the supply unit of the lubricating oil supply unit 20, the light emitting element 62, and the like can be moved without receiving external power supply. For this reason, the freedom degree of the structure of the mechanical apparatus in which the lubricating oil supply unit 20 is installed can be raised.
  • the control unit may include a storage unit (such as a memory element installed in the control circuit 27) for storing data.
  • the control unit may transmit the data to the receiving unit at a timing when the data amount of the data stored in the storage unit satisfies the capacity of the storage unit and at a predetermined time interval.
  • the reception unit may include a storage medium (storage unit 59) that stores the received data.
  • the operation state of the lubricating oil supply unit 20 is controlled by the control unit. It can memorize
  • the data may include time information indicating when the lubricating oil is supplied into the bearing 11.
  • the storage medium may be removable from the receiving unit.
  • the storage medium storing the data can be removed from the receiving unit, and the data can be input to the external analysis device (for example, a personal computer) using the storage medium. For this reason, it is possible to easily analyze the operation state of the lubricating oil supply unit 20.
  • the control unit may include a storage unit for storing data.
  • the control unit may transmit the data to the receiving unit at a timing when the data amount of the data stored in the storage unit satisfies the capacity of the storage unit and at a predetermined time interval.
  • the receiving unit may include a display unit (display device 61) that displays the received data.
  • the operation state (the supply state of the lubricant) of the lubricant supply unit 20 can be easily grasped.
  • the control unit may be able to arbitrarily set an operation interval when the supplying unit is repeatedly operated to supply the lubricating oil into the bearing 11. In this case, by changing the operation interval, the supply interval of the lubricant can be adjusted according to the operation state of the bearing 11. As a result, it is possible to suppress the occurrence of problems such as excessive supply of lubricating oil in the bearing 11 or a shortage of lubricating oil.
  • the first voltage value (voltage V1 in FIG. 16) is obtained after the supply unit is operated, and the second voltage value is different from the first voltage value after discharging without operating the supply unit.
  • Voltage V3 in FIG. 16 may be used.
  • the control unit may specify the timing for acquiring data based on the difference between the first voltage value and the second voltage value.
  • the data may include a first voltage value when the supply unit is activated.
  • the control unit and the supply unit of the lubricating oil supply unit 20 can be moved without receiving external power supply. For this reason, the freedom degree of the structure of the mechanical apparatus in which the lubricating oil supply unit 20 is installed can be raised.
  • the power storage unit may have a first voltage value (voltage V1) after operating the supply unit.
  • the control unit may include a timer for setting the operation interval.
  • a control part may specify the timing which operates a supply part based on a timer, and acquires data.
  • the data may include a first voltage value when the supply unit is activated.
  • the supply interval of the lubricant can be set independently of the operating condition of the bearing device in which the lubricant supply unit 20 is installed.
  • the light receiving element 63 is provided so as to be able to receive light from the light emitting element 62, and may be provided so as to transmit data transmitted through the light to the receiving unit when the light is received.
  • the receiving unit is configured to be able to switch between an operation state in which data is processed and a standby state (sleep state) in which data is received from the light receiving element 63 by receiving data from the light receiving element 63. Also good.
  • the receiving unit may be controlled so as to be in a standby state after the above-described processing after being in an operating state by receiving data.
  • the reception unit When the reception unit is in a standby state (sleep state) waiting for reception of data from the light receiving element 63, the power consumption is smaller than that in an operation state in which data processing is performed. Therefore, the power consumption of the lubricating oil supply unit can be reduced by controlling the receiving unit to be in the standby state after the above-described processing after being set in the operating state by receiving data.
  • the receiving unit may include a battery 60 as a power source.
  • a battery 60 for example, a coin-type battery or a button battery can be used.
  • the battery 60 since power for performing control such as reception of data in the receiving unit can be supplied from the battery 60, there is no need to lay wiring for supplying power from the outside to the receiving unit. For this reason, the restrictions regarding the power supply when installing the lubricating oil supply unit can be reduced.
  • the reception unit output board 56
  • the battery is used when it is difficult to operate the output board 56 with the power alone. The output board 56 can be operated.
  • a bearing device 10 includes the lubricating oil supply unit 20 and a bearing 11 to which the lubricating oil supply unit is connected.
  • a mechanical device (machine tool spindle 50) according to an embodiment of the present invention includes the bearing device 10. In this case, a highly reliable mechanical device can be obtained.
  • the present invention is particularly advantageously applied to a lubricating oil supply unit including a power generation unit and a bearing device including the lubricating oil supply unit.

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Abstract

　本発明は、軸受の内部に供給される潤滑油を保持する保持部（潤滑油タンク（３０））と、保持部から軸受の内部に潤滑油を供給する供給部（駆動回路（２８）及びポンプ（２９））と、供給部の動作を制御するための制御部（制御回路（２７））とを備え、制御部が、潤滑油の供給状況に関するデータを取得し、かつ、前記データを制御部の外部（出力基板（５６））へ出力可能とされた潤滑油供給ユニットに関する。本発明は、これにより、制御部から出力される前記データを受信する受信部を潤滑油供給ユニットの外周部など確認しやすい位置に配置可能となり、前記データにより潤滑油供給ユニットの動作状況（潤滑油の供給状況）を容易に把握することができる。

Description

潤滑油供給ユニットおよび軸受装置
　この発明は、潤滑油供給ユニットおよび軸受装置に関し、より特定的には軸受に隣接して配置され当該軸受内部に潤滑油を供給する潤滑油供給ユニットおよび軸受装置に関する。
　給油ユニットを転がり軸受の内部に組み込んだ転がり軸受装置が従来から知られている（特開２００５－１８０６２９号公報（特許文献１）および特開２０１４－３７８７９号公報（特許文献２）参照）。特許文献１に開示された軸受装置は、転がり軸受の内部にグリースが封入されており、このグリースの基油と同じ種類の潤滑油を、転がり軸受に隣接する間座内に収容し、この間座内の潤滑油を毛細管現象により、転がり軸受の内部に補充供給している。
　また、特許文献２に開示された軸受装置は、軸受に隣接する間座内に配置された潤滑油タンクからポンプを間欠的に動作させることにより、軸受に潤滑油を長期間安定して供給できるとしている。
特開２００５－１８０６２９号公報 特開２０１４－３７８７９号公報
　上述した特許文献１に開示された装置では、軸受内部に予めグリースが封入され潤滑が行われるが、同時に間座内に収容されたグリースの基油も軸受内部へ常時供給されるため、潤滑油の供給が過剰になり易く、また間座内の基油（潤滑油）の消費も早いため長期間安定して軸受へ潤滑油を供給することは難しい。
　また、上記特許文献２に開示された装置では、上記特許文献１に開示された装置よりも潤滑油の供給を長期間実施できると思われるものの、軸受装置の外部から潤滑油の供給状態を確認することができない。そのため、ポンプなどの動作不良といった要因により潤滑油の供給不良などが発生しても、軸受の動作に異常が発生するまで、そのような潤滑油の供給不良といった問題を把握することは難しい。このため、軸受装置を長期に安定して動作させるため、軸受装置の異常を早期に検出してメンテナンスするといった対応を取ることが難しかった。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、長期に安定して動作させることが可能な潤滑油供給ユニットおよび軸受装置を提供することである。
　本発明の実施形態に係る潤滑油供給ユニットは、軸受の内部に供給される潤滑油を保持する保持部と、保持部から軸受の内部に潤滑油を供給する供給部と、供給部の動作を制御するための制御部とを備える。制御部は、潤滑油の供給状況に関するデータを取得し、かつ、当該データを制御部の外部へ出力可能である。
　本発明の実施形態に係る軸受装置は、上記潤滑油供給ユニットと、当該潤滑油供給ユニットが接続された軸受とを備える。
　上記によれば、長期に安定して動作させることが可能な潤滑油供給ユニットおよび軸受装置を得ることができる。
本実施形態１に係る機械装置の一例を示す断面模式図である。 図１に示した機械装置の断面模式図である。 図１に示した機械装置に取り付けられた監視ユニットの平面模式図である。 図１に示した機械装置の構成を説明するためのブロック図である。 図１に示した機械装置の潤滑油供給ユニットにおける制御回路と監視ユニットとの構成を説明するためのブロック図である。 軸受装置の全体を示す模式図である。 図６の線分ＶＩＩ－ＶＩＩにおける断面模式図である。 図６の線分ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩにおける断面模式図である。 図６の線分ＩＸ－ＩＸにおける断面模式図である。 図６の領域Ｘの拡大模式図である。 潤滑油供給ユニットの電源部に含まれる蓄電部の蓄電電圧と時間との関係の第１の例を示すグラフである。 潤滑油供給ユニットの電源部に含まれる蓄電部の蓄電電圧と時間との関係の第２の例を示すグラフである。 潤滑油供給ユニットの電源部に含まれる蓄電部の蓄電電圧と時間との関係の第３の例を示すグラフである。 潤滑油供給ユニットの電源部に含まれる蓄電部の蓄電電圧と時間との関係の第４の例を示すグラフである。 潤滑油供給ユニットの電源部に含まれる蓄電部の蓄電電圧と時間との関係の第５の例を示すグラフである。 潤滑油供給ユニットの電源部に含まれる蓄電部の蓄電電圧と時間との関係の第６の例を示すグラフである。 図１に示した機械装置に取り付けられた監視ユニットの変形例を示す平面模式図である。 図１に示した機械装置の潤滑油供給ユニットにおける制御回路と監視ユニットとの構成の第１の変形例を説明するためのブロック図である。 図１に示した機械装置の潤滑油供給ユニットにおける制御回路と監視ユニットとの構成の第２の変形例を説明するためのブロック図である。 本実施形態２に係る機械装置の一例を示す断面模式図である。 図２０に示した機械装置の断面模式図である。 図２０に示した機械装置の構成を説明するためのブロック図である。 図２０に示した機械装置の潤滑油供給ユニットにおける制御回路と監視ユニットとの構成を説明するためのブロック図である。 図２０に示した機械装置に取り付けられた監視ユニットの変形例を示す平面模式図である。 図２０に示した機械装置の潤滑油供給ユニットにおける受信部の動作の変形例を示すフローチャートである。 図２０に示した機械装置の潤滑油供給ユニットにおける制御回路と監視ユニットとの構成の変形例を説明するためのブロック図である。
　以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
　（実施の形態１）
　＜機械装置の構成＞
　図１～図５を参照して、本実施形態１に係る軸受装置を適用した機械装置の一例である工作機用スピンドルの構成を説明する。
　図１～図５に示すように、本実施形態１に係る工作機用スピンドル５０は、回転軸５１と当該回転軸５１の周囲を囲むように配置されたスピンドルハウジング５２と当該スピンドルハウジング５２の外周に配置された外周ハウジング５３と、回転軸５１をスピンドルハウジング５２に対して回転可能に保持する軸受装置とを主に備える。回転軸５１の外周には２つの軸受装置が配置されている。軸受装置における軸受の内輪１４および内輪間座３４が回転軸５１の側面に嵌合固定されている。また、軸受の外輪１３および外輪間座３３がスピンドルハウジング５２の内周面に嵌合固定されている。なお、上記内輪１４、外輪１３および当該内輪１４と外輪１３との間に配置された玉である転動体１５を含む軸受はアンギュラ玉軸受である。当該軸受に隣接するように配置された内輪間座３４および外輪間座３３の間には、潤滑油供給ユニット２０（図７参照）が配置されている。また、２つの軸受の間（潤滑油供給ユニットが配置された側と反対側）には他の間座が回転軸５１およびスピンドルハウジング５２に嵌合固定されるとともに、内輪１４と外輪１３とに突き当てられている。
　潤滑油供給ユニット２０は、図２に示すように、円環状のハウジング内に円周方向に沿って配置された発電部２５、蓄電部を含む電源回路２６、制御回路２７、駆動回路２８、ポンプ２９、潤滑油３８（図８参照）を保持する潤滑油タンク３０を主に備える。なお、潤滑油供給ユニット２０を含む軸受装置の詳細な構成については後述する。
　潤滑油供給ユニットの制御回路２７と対向する領域には、ハウジング本体２１（図７参照）、外輪間座３３、スピンドルハウジング５２および外周ハウジング５３を貫通する貫通穴が形成されている。この貫通穴の外周側端部には、外周ハウジング５３の表面に平面部が設けられ、当該平面部上に台座５７が配置されている。当該台座５７上に出力基板５６が配置されている。出力基板５６と潤滑油供給ユニット２０の制御回路２７とは、コンタクトプローブ５４により電気的に接続されている。コンタクトプローブ５４は上記貫通穴の内部に配置されている。コンタクトプローブ５４の一方端は制御回路２７の電極パッド（図示せず）に接触するとともに、コンタクトプローブ５４の他方端は導電線５５により出力基板５６と接続されている。コンタクトプローブ５４は出力基板５６側に接続固定されていてもよい。
　台座５７上に配置された出力基板５６を覆うように、カバー部材５８が台座５７に固定されている。出力基板５６上には、出力基板５６の回路を駆動するための電源である電池６０と、記憶部５９とが配置されている。電池６０としては、たとえばコイン型電池やボタン型電池を用いることができる。電池６０としてリチウム電池を用いることが望ましいが、ニッケル水素充電池であってもよい。出力基板５６の表面にはこのような電池６０を固定するためのホルダが配置されている。また、記憶部５９としては、たとえばカード型の外部記憶媒体を接続固定するための保持部（スロット）と当該保持部に着脱可能に固定された外部記憶媒体とを用いることができる。外部記憶媒体としてはメモリカードなど従来周知の任意の記憶媒体を利用できる。
　カバー部材５８は、台座５７との接続部材である固定ボルトを緩めるだけで台座５７から取り外せるように、Ｕ字形状の長穴部（固定ボルトを配置する穴）が形成されている。上記電池６０や外部記憶媒体の交換などは、カバー部材５８を台座５７から取り外した状態で行うことができる。
　台座５７とカバー部材５８とにより密閉された上記出力基板５６が電圧監視ユニットの主要部を構成する。台座５７とカバー部材５８とは、加工機スピンドルを用いた加工時に使用されるクーラントなどの侵入を防ぐため、任意の防水構造を付加することができる。防水構造としては、たとえばパッキング、Ｏリング、コーキング、樹脂モールドなどを用いることができる。
　上述した工作機用スピンドル５０に設置された、電圧監視ユニットを含む潤滑油供給ユニットの構成を、主に図４を参照して説明する。
　上述した工作機用スピンドル５０は、内輪１４、外輪１３、転動体１５を含む軸受１１（図７参照）に接続され、制御回路２７（図２参照）を有する制御部７１を含むユニット本体部７６と、当該制御部７１と接続線７４（コンタクトプローブ５４）により接続された電圧監視ユニットである外部出力部７０とを含む潤滑油供給ユニットを備える。ユニット本体部７６は、制御回路２７を含む制御部７１と、発電部２５（図２参照）および電源回路２６（図２参照）を含む電源部７７と、電源回路２６、駆動回路２８およびポンプ２９を含む潤滑油供給部７２と、潤滑油保持部７３（潤滑油タンク３０）とを含む。制御部７１は電源部７７および潤滑油供給部７２と接続され、潤滑油供給部７２における潤滑油の供給状態を制御するとともに潤滑油の供給状態に関するデータを取得する。当該データとしては、後述するように潤滑油の供給タイミングや潤滑油の供給間隔、またポンプ２９などを動作させたときの電源回路（具体的には蓄電部）における電圧（蓄電電圧）のデータなどが挙げられる。
　制御部７１の制御回路２７と外部出力部７０の出力基板５６との接続部の構成としては、任意の構成を採用できるが、たとえば図５に示すように、制御回路２７に設置された演算部２７ａ（マイクロコンピュータ）と出力基板５６の演算部５６ａとが接続線７４により接続されていてもよい。制御回路２７の演算部２７ａは配線２７ｂ、２７ｃなどにより電源や接地部と接続されている。また、出力基板５６では、演算部５６ａは電池６０および記憶部５９と接続されている。演算部５６ａから記憶部５９へ電圧などのデータを示す信号（制御回路２７から伝送された信号）が送信可能になっている。
　上記のような構成により、出力基板５６の記憶部５９には制御回路２７から伝送された潤滑油の供給状況に関するデータが記憶される。当該データが制御回路２７から出力基板５６へ伝送されるタイミングとしては、任意のタイミングを採用できるが、たとえば制御回路２７の記憶部（演算部２７ａに含まれる記憶素子または演算部２７ａとは独立して制御回路２７に設けられている記憶素子など）が当該データで一杯になった時点で、制御回路２７から出力基板５６へデータを転送してもよい。当該データが電源部７７の蓄電電圧の時間変化データを含む場合、当該データを出力基板５６の記憶部５９を介して外部記憶媒体に保存し、外部記憶媒体を用いて当該データを外部のコンピュータなどに取り込むことができる。このようにすれば、外部のコンピュータ上で、潤滑油供給ユニットの状況（発電状態やポンプ２９の動作状態など）を確認する事ができる。
　＜軸受装置の構成＞
　図６～図１０を参照して、上記図１に示した機械装置に用いられている軸受装置を説明する。本実施形態に係る軸受装置１０は、転がり軸受装置であって、転がり軸受である軸受１１（図７参照）と、潤滑油供給ユニット２０（図７参照）と備える。潤滑油供給ユニット２０は、軸受１１の軸方向の一端部に突き当てられた外輪間座３３と内輪間座３４との間に組み込まれている。軸受１１と潤滑油供給ユニット２０とを備える軸受装置１０は、機械装置のたとえば回転軸とハウジングとの間に組み込まれて使用される。機械装置に上記軸受装置１０が組込まれる場合、たとえば軸受１１の他端部にも他の間座が突き当てられ、上記外輪間座３３と内輪間座３４および他の間座によって軸受１１の軸方向の位置決めを行うことができる。
　軸受１１は、たとえば回転側の軌道輪である内輪１４と、たとえば固定側の外輪１３と、これらの内輪１４と外輪１３との間に介在された複数の転動体１５と、複数の転動体１５を一定間隔に保持する保持器１６と、当該保持器１６の外周側に配置されたシール部材とを主に備える。軸受１１としては、たとえば、アンギュラ玉軸受、深溝玉軸受、あるいは円筒ころ軸受などを用いることができる。軸受１１には、予め所望のグリースが封入される。上記シール部材は、外輪間座３３などが配置された側と反対側の端部に配置される。
　内輪間座３４と外輪間座３３とから間座が構成されており、内輪間座３４は内輪１４の一方の端面に突き当てられる。外輪間座３３は外輪１３の一方の端面に突き当てられる。
　潤滑油供給ユニット２０は、図６～図９に示すように、円環状のハウジング内に配置された、円周方向に発電部２５、充電部を含む電源回路２６、制御回路２７、駆動回路２８、ポンプ２９、潤滑油タンク３０を主に備える。潤滑油タンク３０は、軸受１１に封入されているグリースの基油と同じ種類の潤滑油を貯留する。発電部２５、電源回路２６、制御回路２７、駆動回路２８、ポンプ２９、潤滑油タンク３０は、ハウジング本体２１内部において、円周方向に並ぶように配置されている。発電部２５は電源回路２６に接続されている。電源回路２６は制御回路２７に接続されている。制御回路２７は駆動回路２８に接続されている。駆動回路２８はマイクロポンプなどのポンプ２９を動作させるための回路である。駆動回路２８に接続されたポンプ２９には、潤滑油タンク３０の袋体に接続された吸込みチューブ３１と、当該ポンプ２９から軸受１１の内部に潤滑油を供給するための吐出チューブ３２とが接続されている。吐出チューブ３２の先端部（ポンプ２９と接続された根元部と反対側の端部）には、図７に示すようにノズル３７が接続されている。ノズル３７の先端部は軸受１１の内部（転動体１５に隣接する位置、たとえば軸受１１の固定側の軌道輪と回転側の軌道輪との間）にまで延びている。なお、ノズル３７のノズル穴の内径寸法は、基油の粘度に起因する表面張力と吐出量との関係により、適宜設定される。
　制御回路２７は、後述するように潤滑油供給ユニット２０における潤滑油の供給状況に関するデータを取得するとともに、当該データを制御回路２７の外部へ（たとえば受信部としての出力基板５６（図２参照）へ）出力可能になっている。
　潤滑油供給ユニット２０の発電部２５としては、例えば、図６に示すように、ゼーベック効果によって発電を行うものを使用することができる。具体的には、発電部２５は、外輪間座３３に接続された熱伝導体２３ａと、内輪間座３４に配置された熱伝導体２３ｂと、熱伝導体２３ａと熱伝導体２３ｂとの間を接続するように配置され、熱伝導体２３ａ、２３ｂと密着固定された熱電素子２４（ペルチェ素子のゼーベック効果を利用した素子）とを有する。
　ここで、図６に示すように軸受装置１０として転がり軸受装置を使用する場合、転動体１５（図７参照）との摩擦熱により内輪１４と外輪１３の温度が上昇する。通常、外輪１３は機器のハウジングに組み込まれるため熱伝導により放熱される。そのため、内輪１４と外輪１３との間で温度差が生じる（外輪１３の温度に対して内輪１４の温度の方が高い）。その温度が各熱伝導体２３ａ、２３ｂに伝導される。熱伝導体２３ａ、２３ｂは、それぞれハウジング本体２１の内周面と外周面とを貫通するように配置されている。そのため、外輪間座３３を介して外輪１３と接続された熱伝導体２３ａ（ヒートシンク）と、内輪間座３４側（内輪１４側）に位置する熱伝導体２３ｂとの間に配置された熱電素子２４の両端面には温度差が生じる。このため、熱電素子２４ではゼーベック効果により発電を行うことができる。このような発電部２５を用いることにより、外部から潤滑油供給ユニットに電力を供給する必要がないため、工作機用スピンドル５０へ外部から電力を供給するための電線を取り付ける必要がない。そのため、上述のように軸受１１へ潤滑油が供給されたことを確認する手段を有する潤滑油供給ユニット２０を用いることがより効果的である。
　ハウジング本体２１の外周面を貫通する熱伝導体２３ａにおいて外輪間座３３の内周面に接する面には、熱導電性を考慮した接着剤を使用することが好ましい。なお、外輪１３側の熱伝導体２３ａの外周面の曲率半径は、外輪間座３３の内周面の曲率半径と同一にすることが好ましい。このようにすれば、外輪間座３３の内周面と熱伝導体２３ａの外周面とを密着させることができるので、熱伝導体２３ａと外輪間座３３および外輪１３との間で熱を効率的に伝えることができる。一方、内輪側の熱伝導体２３ｂの内周面（内輪間座３４と対向する面）は、内輪間座３４とは接していない。可能であれば、外輪側と内輪側の熱伝導体２３ａ、２３ｂの体積を等しくすることが望ましい。また、内輪側の熱伝導体２３ｂの表面積を大きくすることが望ましい。
　なお、外輪間座３３の内周面と熱伝導体２３ａとの間、熱伝導体２３ａと熱電素子２４との間、熱電素子２４と内輪側の熱伝導体２３ｂとの間には、熱伝導率及び密着性を高めるため、放熱グリースなどを塗布することが好ましい。放熱グリースは、一般的にシリコーンが主成分である。また、熱伝導体２３ａ、２３ｂの材料としては、熱伝導率の高い金属を使用することが好ましい。例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）などを用いることができるが、コスト面から銅を使用することが好ましい。なお、熱伝導体２３ａ、２３ｂの材料として銅を主成分とする銅合金を用いてもよく、銅を主成分とする焼結合金を用いてもよい。また、熱電素子２４に接続される熱伝導体は高温側のみに配置され、低温側については間座（外輪間座３３）に熱電素子２４を密着固定してもよい。
　発電部２５によって発生した（発電された）電荷は、電源回路２６に蓄電される。具体的には、当該電荷は電源回路２６（蓄電回路とも呼ぶ）に含まれる蓄電池やコンデンサなどの蓄電部に蓄電される。コンデンサとしては、電気二重層コンデンサ（キャパシタ）を使用することが好ましい。
　制御回路２７は、駆動回路２８を介してポンプ２９の動作を制御するための制御部であって、制御プログラムが保持されるプログラム記憶部および当該プログラム記憶部と接続され当該制御プログラムを実行する演算部（マイコン）とを含む。制御回路２７により、軸受１１への潤滑油の供給開始時期、供給タイミング（インターバル）、潤滑油の供給のためのポンプ２９の駆動時間、潤滑油の供給量などを予め設定することができる。そして、このように潤滑油の供給状態を適切に保つことにより、軸受装置の潤滑寿命を延ばすことができる。
　駆動部としての駆動回路２８は、例えば、任意のセンサ（軸受温度センサ、軸受回転センサ、潤滑油残量センサ、潤滑油温度センサ等）を備えていてもよい。これらのセンサからの信号が駆動回路２８の演算部（マイコン）に入力され、軸受１１の温度及びその回転状況に応じてポンプ２９を自動制御し、潤滑油の供給量を調整してもよい。
　ポンプ２９は駆動回路２８を介して制御回路２７により制御される。ポンプ２９は、潤滑油タンク３０内の潤滑油を吸込みチューブ３１から吸引し、吸引した潤滑油を吐出チューブ３２およびノズル３７を介して軸受１１の内部へ供給する。
　潤滑油供給ユニット２０の円環状のハウジングは、図７に示すように、軸受１１と反対側の面が開放された断面コの字形のハウジング本体２１と、このハウジング本体２１の開口部を閉塞し、ハウジング本体２１に対して着脱自在の蓋体２２とによって構成される。このハウジング本体２１と蓋体２２とは、任意の材料により構成してもよいが、たとえば樹脂材料、より好ましくは熱可塑性樹脂により構成してもよい。上記ハウジングを構成する材料としては、たとえばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等を用いることができる。また、ハウジング本体２１と蓋体２２とは同種の材料により構成されてもよいが、異なる材料により構成してもよい。
　ハウジングの蓋体２２は、ハウジング本体２１に対し、ネジ３９（図９参照）により固定されてもよい。蓋体２２をハウジング本体２１に固定することにより、ハウジング本体２１と蓋体２２とにより囲まれたハウジング内部を密閉することができる。なお、ネジ３９が固定されているタップ穴３５から当該ネジ３９を外して、蓋体２２を取り除くことができる。このようにすれば、潤滑油供給ユニット２０全体を軸受装置１０から取外すことなく、ハウジング本体２１内に収納されている潤滑油タンク３０に、潤滑油を補充することができる。
　ハウジング本体２１の外周面は、外輪間座３３の内周面に固定されていてもよい。当該ハウジング本体２１の外周面と外輪間座３３との間はたとえば接着剤によって接着固定されていてもよい。ハウジング本体２１を接着固定する接着剤は、たとえばエポキシ樹脂等を使用してもよい。なお、ハウジング本体２１（つまり潤滑油供給ユニット２０）は軸受１１の静止輪に固定されていてもよい。なお、ハウジング本体２１と内輪間座３４との間には隙間３６が形成されていてもよい。
　次に、ハウジング本体２１内に収納する潤滑油タンク３０は、柔軟性を有する樹脂製の袋体により構成してもよい。潤滑油タンク３０は、円環状のハウジング本体２１に沿って円弧状に配置されていてもよい。
　潤滑油タンク３０を構成する樹脂製の袋体は、例えば、図１０に拡大して示すように、樹脂シートを重ね、外周部を熱溶着して形成して構成してもよい。たとえば、図１０に示す潤滑油タンク３０の外周部が熱溶着された部分となっていてもよい。
　潤滑油タンク３０の袋体には、ポンプ２９と接続する吸込みチューブ３１を設ける。吸込みチューブ３１は、潤滑油タンク３０の袋体を熱溶着により形成する際に、当該袋体を形成するために重ね合わせた樹脂シートの間に挟み込んで熱溶着する。このようにして、吸込みチューブ３１を袋体と一体化することができる。
　なお、潤滑油タンク３０を構成する袋体の構成としては、他の任意の構成を採用することができる。たとえば、袋体をブロー成形により形成してもよい。この場合、吸込みチューブ３１を袋体と一体にブロー成形してもよい。また、潤滑油タンク３０の袋体を上記のようにブロー成形すると、袋体が膨らんだ形状（袋状）になるため、当該袋体を成形後、袋状の部分を平たく成形することが望ましい。袋状の部分を平たく成形することにより、潤滑油の量が少なくなっても、潤滑油タンク３０から潤滑油を最後まで吐出することができる。すなわち、潤滑油タンク３０内の潤滑油を最後まで使い切ることができる。
　潤滑油タンク３０を形成する袋体の素材は、任意の材料を用いることができるが、たとえば樹脂材料を用いることが好ましい。潤滑油タンク３０の材料としては、たとえばナイロン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレンなどを用いることができるが、袋体内に収容される潤滑油に対する耐久性を有する材料であれば特に限定されない。
　潤滑油タンク３０の袋体に設ける吸込みチューブ３１は、ポンプ２９に対して取り外し可能に接続されていてもよい。吸込みチューブ３１をポンプ２９に対して取り外し可能にすることで、潤滑油タンク３０内の潤滑油の残量がなくなった場合に、吸込みチューブ３１をポンプ２９から外し、吸込みチューブ３１から袋体内に潤滑油を補充することができる。
　また、ポンプ２９に対して潤滑油タンク３０の袋体を取り外し可能にしておくことで、潤滑油を充填した予備の袋体を準備しておき、当該袋体を交換することができる。たとえば、使用中の潤滑油タンク３０内の潤滑油がなくなったときに、使用済みの潤滑油タンク３０の袋体を取り外し、予備の袋体（潤滑油が内部に充填された袋体）に交換することにより、潤滑油供給ユニット２０における潤滑油の補充を短時間で行うことができる。
　また、上述した予備の袋体への潤滑油の充填は、潤滑油製造メーカなどにおいて管理された状態で実施できる。このようにすれば、袋体内への異物の侵入といった充填時における不具合の発生確率を低減できる。なお、予備の袋体を保管しているときには、予備の袋体の吸込みチューブ３１に蓋を装着しておくことが好ましい。このようにすれば、保管中の袋体の内部に異物が混入することを防止できる。
　なお、上記の軸受装置は内輪回転である。また、回転中心を横軸としたが、縦軸としてもよい。
　＜機械装置の動作＞
　図１に示した機械装置の一例である工作機用スピンドル５０は、回転軸５１が所定の駆動軸に接続されてスピンドルハウジング５２に対して回転可能になっている。そして、当該回転軸５１を支持する軸受装置では、潤滑油供給ユニットにより軸受１１（図７参照）に対して定期的に潤滑油が供給されることにより、当該工作機用スピンドル５０の信頼性および耐久性を高めている。
　＜軸受装置の動作＞
　軸受１１および潤滑油供給ユニット２０（図７参照）を含む軸受装置では、制御回路２７によりポンプ２９の動作を制御することにより、潤滑油タンク３０から軸受１１に潤滑油を供給することができる。
　ポンプ２９の駆動のタイミングは、発電部２５で発生した電力が電源回路２６における蓄電部（たとえばコンデンサ）に蓄電され、当該蓄電部の電圧が一定の電圧に達した時点で行なうことが可能である。さらに、グリースを封入した軸受１１の潤滑寿命を長くし、メンテナンスまでの時間を長くするために、次のようなインターバルにすることが望ましい。以下、図１１～図１６を参照して具体的に説明する。図１１～図１６において、縦軸は蓄電部の電圧を示し、横軸は時間を示す。図１１～図１６は、蓄電部の電圧の時間変化（充電および放電状況）を示している。
　例えば、図１１を参照して、ポンプ２９を駆動するために必要な電圧（図１１の電圧Ｖ２）に蓄電部の電圧が達する（あるいは満充電になる）までの充電時間４１が、必要とする潤滑油の供給タイミングよりも早い場合には、蓄電部の電圧が電圧Ｖ２に達した（満充電に達した）時点ｔ１の後も、所定時間の蓄電時間（遅延時間４２）を加えて（つまり時点ｔ１から時点ｔ２までの遅延時間を加えて）、時点ｔ２において蓄電部に蓄積された電力によりポンプ２９を駆動する。このようにして、蓄電部の電圧が所定の電圧（たとえば満充電）に達する時間より、潤滑油の供給インターバルを長くするように管理できる。
　また、図１１に示したように、一度ポンプ２９を駆動することで蓄電部の電圧が電圧Ｖ１にまで低下した後、再び充電動作を行なう。この結果、蓄電部の電圧が所定の電圧になる（時点ｔ３）。その後、上述した遅延時間を経過した後（時点ｔ４）、再びポンプ２９を駆動する。このようなサイクルをその後も（たとえば時点ｔ４～時点ｔ６まで）続けることができる。
　また、図１２に示すように、遅延時間４２（時点ｔ１から時点ｔ２までの時間）を、軸受１１に最初から封入されているグリースの寿命時間を考慮して長く設定することができる。たとえば、軸受１１としてグリース封入型の軸受を用いる場合、稼働当初は軸受１１に封入されたグリースにより十分な潤滑が確保できるため、図１２に示すように、軸受１１に封入されたグリースによる潤滑寿命（例えば、２万時間）が経過した後に、初回の潤滑油の供給を開始するようにしてもよい。また、このとき軸受１１の稼働開始時点として、蓄電部の充電電圧が一定の値に達した時点や、熱電素子２４からの出力電圧が一定の値に達した時点など、任意のタイミングを採用してもよい。
　この場合、たとえば運転開始から時点ｔ２までの時間がグリースの潤滑寿命時間４３と同等となるように、遅延時間４２を設定することができる。なお、時点ｔ２の決定には、制御回路２７におけるタイマー機能により稼働開始時点からの時間を計測し、当該潤滑寿命時間４３の経過時点を上記時点ｔ２としてもよい。また、２回目以降のサイクルにおける遅延時間（時点ｔ３～時点ｔ４の間、あるいは時点ｔ５～時点ｔ６の間の時間）については、軸受１１内のグリースの基油がかなり少なくなっていることも考えられるため、軸受装置の使用状況なども考慮して１回目の遅延時間４２より短く設定することができる。このように、初回の潤滑油の供給を遅延させることにより、軸受１１の寿命が長くなり、メンテナンスまでの時間を長くすることができる。
　また、図１３に示すように、蓄電部の満充電までの時間に応じて潤滑油の吐出間隔（ポンプ２９の動作インターバル）を制御してもよい。たとえば、蓄電部での充電と放電とを繰り返し、当該充放電のサイクル数について所定サイクル数ごとにポンプ２９を駆動するようにしてもよい。具体的には、図１３の時点ｔ１、時点ｔ２、時点ｔ３、ｔ４については、蓄電部から抵抗器などへ放電のみを行ってポンプ２９は駆動させない。そして、４回目の充放電サイクルにおいて満充電になったとき（蓄電部の電圧が電圧Ｖ２になったとき）である時点ｔ４において、ポンプ２９を駆動させる。このように充放電サイクルの所定回数ごとにポンプ２９を駆動させるようにして、潤滑油の供給インターバルを長くするように管理できる。
　ここで、潤滑油供給ユニット２０の発電部２５は、軸受１１の内輪１４と外輪１３との温度差を利用して発電している。そのため、軸受１１の内輪１４の温度が相対的に高くなるような運転状況では、内輪１４と外輪１３との温度差が大きくなり、その結果として発電部２５での単位時間当りの発電量が多くなる。したがって、電源回路２６の蓄電部への充電時間が短くなる。反対に、軸受１１の内輪１４の温度と外輪１３の温度との差があまり大きくない場合には、発電部２５での単位時間当りの発電量が少なくなる。したがって、電源回路２６の蓄電部への充電時間が長くなる。
　上述した図１３を、上記内輪１４と外輪１３との温度差が大きい場合に対応すると考えた場合、図１４は、図１３に示した場合より軸受１１の内輪１４と外輪１３との温度差が相対的に小さく、結果的に充電時間が長くなった場合を示している。図１３と図１４とを比較すると、充電時間４１の長さ（たとえば充電開始から時点ｔ１までの時間）について、図１４に示したグラフのほうが長くなっていることが分かる。つまり、図１３に示すように充放電サイクルをポンプ２９の駆動インターバルの決定に用いると、軸受１１の内輪１４と外輪１３との温度差によって、潤滑油の供給インターバルが変化する。
　一般的には、軸受１１の内部の潤滑条件が良好な場合には、軸受１１の内部の温度上昇は相対的に小さくなり、潤滑油の供給間隔が長くても差し支えない。一方、軸受１１の内部の潤滑条件があまり良好でない場合には、軸受１１の内部の温度上昇が相対的に大きくなるため、潤滑油の供給間隔を短くすることが望ましい。
　したがって、軸受１１の内輪１４と外輪１３との温度差による発電を利用した場合、軸受１１の負荷に応じて潤滑油の供給インターバルが自動的に変化するので、軸受１１の内部の潤滑条件を常に良好に保つことができる。また、図１３および図１４に示した制御では、ポンプ２９の駆動までの間に、充放電が繰り返されることになる。したがって、この充放電の回数でポンプ２９の駆動のインターバルを管理してもよい。
　たとえば、図１５に示すように、１回ポンプ２９を駆動した（時点ｔ１）後、充放電を８回繰り返し、９回目の満充電となったとき（電圧Ｖ２に到達した時点ｔ２）においてポンプ２９を駆動する、というサイクルを繰り返すようにポンプ２９の駆動インターバルを管理してもよい。図１５に示すような電圧の時間変化を制御回路２７において記憶し、その後出力基板５６へ出力するようにしてもよい。
　また、蓄電部への充電において満充電までの時間が短い場合は、軸受１１での外輪１３と内輪１４との温度差が大きい（内輪温度が高い）事が推測される。逆に、上記満充電までの時間が長い場合は、上述した場合に比べ相対的に内輪温度が低い事が推測される。そのため、充電時間が相対的に短い場合は、一般的に軸受１１内部の潤滑状態があまり良好でない傾向にあり、充電時間が長い場合は、一般的に軸受１１内部の潤滑状態が良好であると判断しても良い。このように、満充電までの時間を計測する事により、別途、温度センサなどのデバイスを軸受１１に設ける事なく、軸受１１内部の潤滑状態の変化を間接的に推測する事ができる。このような推測を行うため、たとえば運転試験により、満充電までの時間と軸受１１内部の潤滑状態との関係を求めておいてもよい。この場合、軸受１１の回転速度，負荷の大小，予圧量などにより上記時間と軸受１１内部の潤滑状態との関係は変化する。なお、工作機用スピンドル５０の場合、スピンドルハウジング５２の外周側は、冷却水や冷却油によって常時冷却されている。
　また、ポンプ２９を駆動した場合と、抵抗器などを用いて蓄電部から端に放電した場合とではポンプ２９を駆動した場合の方が蓄電部での電圧の低下が大きくなる場合がある。たとえば、図１６に示すように、時点ｔ１や時点ｔ２においてポンプ２９を駆動した場合に蓄電部の電圧は電圧Ｖ１まで低下する一方、端に抵抗器などへ放電した場合には蓄電部の電圧は電圧Ｖ３まで低下する場合を考える。ここで、電圧Ｖ１は電圧Ｖ３より低い。この場合、電圧Ｖ１と電圧Ｖ３との間の電圧Ｖ４を閾値として設定し、当該閾値以下の電圧に蓄電部の電圧が下がったときに、制御回路２７において当該電圧が下がったタイミング（たとえば時点ｔ１または時点ｔ２）と電圧値（電圧Ｖ１）とを記憶してもよい。上記タイミングの情報としては、具体的な日時の情報を用いてもよい。
　上記のようにポンプ２９の駆動タイミングや蓄電部の電圧の時間変化などのデータを制御回路２７において記憶し、さらに制御回路２７から出力基板５６（外部出力部７０）へ出力することで、潤滑油供給ユニットの動作状況（および軸受１１の状況）を容易に確認することができる。
　＜機械装置の構成の変形例＞
　図１７～図１９を参照して、本実施形態に係る機械装置の変形例を説明する。
　図１７を参照して、機械装置の一例である工作機用スピンドル５０の第１の変形例は、基本的に図１に示した工作機用スピンドル５０と同様の構成を備えるが、出力基板５６に表示装置６１が設置されている。表示装置６１としては、液晶表示装置など任意の表示装置を用いることができる。なお、表示装置６１と対向するカバー部材５８の部分には、開口部または透明部材による窓部が形成されている。このようにすれば、窓部を介して外から表示装置６１の表示を容易に確認できる。また、出力基板５６には演算部５６ａがさらに配置され、さらに記憶部５９が配置されていてもよい。
　表示装置６１には、制御回路２７から伝送されたデータ（たとえば潤滑油供給ユニット２０におけるポンプ２９の駆動回数やポンプ２９の駆動した時間など）を表示することができる。たとえば、上述した図１６に示したような制御を潤滑油供給ユニット２０において行う場合、閾値以下の電圧に蓄電部の電圧が下がった回数（潤滑油の吐出回数）を制御回路２７または出力基板５６側でカウントしておき、当該回数を表示装置６１に表示してもよい。
　また、潤滑油タンク３０の容量とポンプ２９が１回駆動する場合の潤滑油吐出量とを予め求めておけば、潤滑油タンク３０から潤滑油を供給できる回数（ポンプ２９が駆動することで潤滑油を供給できる最大回数）が分かる。そのため、上記のポンプ２９の駆動回数から、残りの吐出可能回数を容易に把握することができる。また、表示装置６１に表示するデータとして、上記最大回数から実績の回数（ポンプ２９の実駆動回数）を引いた、吐出可能回数、あるいは潤滑油タンク３０内に残存する潤滑油の量などを表示してもよい。
　図１８を参照して、工作機用スピンドル５０の第２の変形例は、基本的に図１に示した工作機用スピンドル５０と同様の構成を備えるが、ユニット本体部７６の制御部７１から外部出力部７０へ矢印７５に示すように無線通信によりデータを伝送する。この場合、制御部７１および外部出力部７０には、無線データ通信用の送受信部が設置される。このようにすれば、図１に示すようにスピンドルハウジング５２などにコンタクトプローブ５４を通すための貫通穴を形成する必要がなく、工作機用スピンドル５０の構成を簡略化できる。
　図１９を参照して、工作機用スピンドル５０の第３の変形例は、基本的には図１８に示した工作機用スピンドル５０と同様の構成を備えるが、外部出力部７０が工作機用スピンドル５０の外部に配置されており、当該外部出力部７０と制御部７１との間で無線通信によりデータを伝送している。この場合、外部出力部７０としてはパーソナルコンピュータなど任意の解析装置を用いることができる。この場合、当該解析装置により工作機用スピンドル５０の軸受１１に対する潤滑油の供給状況を容易に確認することができる。
　なお、上述した無線通信の方式は、無線ＬＡＮ（たとえばＷｉＦｉ（登録商標））、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅなど従来周知の任意の通信規格を利用することができる。
　（実施の形態２）
　＜機械装置の構成＞
　図２０～図２３を参照して、本実施形態２に係る軸受装置を適用した機械装置の一例である工作機用スピンドルの構成を説明する。実施の形態２に係る機械装置（工作機用スピンドル８０）は、基本的には実施の形態１に係る機械装置と同様の構成を備えるが、軸受装置に含まれる潤滑油供給ユニット２０（図７参照）の出力基板５６と制御回路２７とが光通信部７８（発光素子６２および受光素子６３）により接続されている点で異なる。
　潤滑油供給ユニット２０の制御回路２７は、発光素子６２と接続されている。出力基板５６は、受光素子６３と接続されている。たとえば、発光素子６２は、制御回路２７が形成されている制御基板上に実装されている。受光素子６３は、出力基板５６上に実装されている。
　発光素子６２と受光素子６３とは、発光素子６２から照射された光が当該貫通穴を通って受光素子６３に受光されるように、上記貫通穴を挟んで対向して配置されている。つまり、発光素子６２から発せられた光の光軸が上記貫通穴内を貫通するように、発光素子６２および受光素子６３は配置されている。発光素子６２と受光素子６３との間で送受信される光は、任意の波長を有していればよいが、たとえば赤外光である。つまり、発光素子６２は、たとえば赤外光を搬送波として、これに後述する潤滑油の供給状況に関するデータを含む信号波が重畳された光を受光素子６３に向かって発光可能に設けられている。発光素子６２としては、たとえば赤外発光ダイオードが用いられる。受光素子６３としては、たとえばフォトダイオードが用いられる。
　上述した工作機用スピンドル８０に設置された、状態監視ユニットを含む潤滑油供給ユニットの構成を、主に図２２を参照して説明する。
　上述した工作機用スピンドル８０は、内輪１４、外輪１３、転動体１５を含む軸受１１（図７参照）に接続され、制御回路２７（図２１参照）を有する制御部７１を含むユニット本体部７６と、当該制御部７１と光通信部７８（発光素子６２および受光素子６３）により接続された状態監視ユニットである外部出力部７０とを含む潤滑油供給ユニットを備える。ユニット本体部７６は、制御回路２７を含む制御部７１と、発電部２５（図２１参照）および電源回路２６（図２１参照）を含む電源部７７と、電源回路２６、駆動回路２８およびポンプ２９を含む潤滑油供給部７２と、潤滑油保持部７３（潤滑油タンク３０）とを含む。制御部７１は電源部７７および潤滑油供給部７２と接続され、潤滑油供給部７２における潤滑油の供給状態を制御するとともに潤滑油の供給状態に関するデータを取得する。当該データとしては、後述するように潤滑油の供給タイミングや潤滑油の供給間隔、またポンプ２９などを動作させたときの電源回路（具体的には蓄電部）における電圧(蓄電電圧）のデータなどが挙げられる。
　制御部７１の制御回路２７と外部出力部７０の出力基板５６との接続部の構成としては、任意の構成を採用できるが、たとえば図２３に示すように、制御回路２７に設置された演算部２７ａ（マイクロコンピュータ）と出力基板５６の演算部５６ａとが光通信部７８により接続されていてもよい。制御回路２７の演算部２７ａは配線２７ｂ、２７ｃなどにより電源や接地部と接続されている。また、出力基板５６では、演算部５６ａは電池６０および記憶部５９と接続されている。演算部５６ａから記憶部５９へ電圧などのデータを示す信号（制御回路２７から伝送された信号）が送信可能になっている。
　＜機械装置の動作＞
　図２０に示した機械装置の一例である工作機用スピンドル８０は、回転軸５１が所定の駆動軸に接続されてスピンドルハウジング５２に対して回転可能になっている。そして、当該回転軸５１を支持する軸受装置では、潤滑油供給ユニットにより軸受１１（図７参照）に対して定期的に潤滑油が供給されることにより、当該工作機用スピンドル８０の信頼性および耐久性を高めている。
　＜軸受装置の動作＞
　実施の形態２に係る軸受装置は、実施の形態１に係る軸受装置と同様に、制御回路２７によりポンプ２９の動作を制御することにより、潤滑油タンク３０から軸受１１に潤滑油を供給することができる。実施の形態２に係る軸受装置の動作は、上述した実施の形態１に係る軸受装置の動作と基本的には同様であるが、以下の点で異なる。
　ポンプ２９の駆動タイミングや蓄電部の電圧の時間変化などのデータは、発光素子６２によって光に乗せられて受光素子６３に伝送される。発光素子６２は、蓄電部により駆動される。発光素子６２は、たとえば満充電した蓄電部がポンプ２９を駆動させずに抵抗器などへの放電のみを行ったときの電力を利用して発光する。発光素子６２により発せられた光が受光素子６３により受光されることにより、上記データが出力基板５６に伝送される。
　このとき、光通信部７８が上記データを伝送するタイミング（発光素子６２が発光するタイミング）は、任意のタイミングとすればよい。たとえば、蓄電部によりポンプ２９を駆動させてから次にポンプ２９を駆動させるまでの間に蓄電部から発光素子６２に電力を供給し、該電力によって蓄電部がポンプ２９を駆動させるタイミングと異なるタイミングで発光素子６２を発光させてもよい。また、蓄電部によりポンプ２９を複数回駆動させた後、蓄電部から発光素子６２に電力を供給し、該電力によって発光素子６２を発光させてもよい。後記の場合、上記データには、上述のように制御回路２７の記憶部に記憶された複数回にわたる潤滑油の供給状況に関するデータが含まれている。
　また、蓄電部が、ポンプ２９を駆動させるのに必要な電力と発光素子６２を駆動させるのに必要な電力とを同時に放電可能に設けられている場合には、蓄電部がポンプ２９を駆動させるタイミングで発光素子６２を発光させてもよい。
　なお、制御回路２７、受光素子６３、発光素子６２、および出力基板５６は、たとえば軸受装置１０の作動時において常時動作状態に置かれている。受光素子６３は、発光素子６２からの光を受光したときに当該光を介して伝送されたデータを出力基板５６（受光部）に送信可能に設けられている。
　＜機械装置の構成の変形例＞
　図２４～図２６を参照して、本実施形態に係る機械装置の変形例を説明する。
　図２４を参照して、機械装置の一例である工作機用スピンドル５０の第１の変形例は、基本的に図２０に示した工作機用スピンドル５０と同様の構成を備えるが、出力基板５６に表示装置６１が設置されている。表示装置６１としては、液晶表示装置など任意の表示装置を用いることができる。なお、表示装置６１と対向するカバー部材５８の部分には、開口部または透明部材による窓部が形成されている。このようにすれば、窓部を介して外から表示装置６１の表示を容易に確認できる。また、出力基板５６には演算部５６ａがさらに配置され、さらに記憶部５９が配置されていてもよい。
　表示装置６１には、制御回路２７から伝送されたデータ（たとえば潤滑油供給ユニット２０におけるポンプ２９の駆動回数やポンプ２９の駆動した時間など）を表示することができる。たとえば、上述した図１６に示したような制御を潤滑油供給ユニット２０において行う場合、閾値以下の電圧に蓄電部の電圧が下がった回数（潤滑油の吐出回数）を制御回路２７または出力基板５６側でカウントしておき、当該回数を表示装置６１に表示してもよい。
　また、潤滑油タンク３０の容量とポンプ２９が１回駆動する場合の潤滑油吐出量とを予め求めておけば、潤滑油タンク３０から潤滑油を供給できる回数（ポンプ２９が駆動することで潤滑油を供給できる最大回数）が分かる。そのため、上記のポンプ２９の駆動回数から、残りの吐出可能回数を容易に把握することができる。また、表示装置６１に表示するデータとして、上記最大回数から実績の回数（ポンプ２９の実駆動回数）を引いた、吐出可能回数、あるいは潤滑油タンク３０内に残存する潤滑油の量などを表示してもよい。
　図２５を参照して、出力基板５６（受信部）は、受光素子６３からのデータを受信したことにより、データの処理を行う動作状態と、受光素子６３からのデータの受信を待つ待機状態とを切り替え可能に構成されていてもよい。出力基板５６は、データを受信したことにより、上記動作状態となった後、データ処理後に上記待機状態となるように制御されていてもよい。このようにすれば、軸受装置１０の作動時において出力基板５６が常時動作状態に置かれている場合と比べて、軸受装置１０の電力消費量を低減することができる。
　また、上記表示装置６１は、上記データを常時表示可能に設けられていてもよいが、たとえば軸受装置１０を扱う作業者などが確認するときのみに上記データを表示してもよい。たとえば、出力基板５６上に表示用ボタン（図示しない）を設けておき、作業者が該表示用ボタンを押すことにより、演算部５６ａおよび表示装置６１が作動するように設けられていてもよい。このようにすれば、これらを常時作動させておく場合と比べて、潤滑油供給ユニット２０や軸受装置１０の電力消費量を低減することができる。
　上述した説明と一部重複する部分もあるが、本発明の実施形態の特徴的な構成を列挙する。
　本発明の実施形態に係る潤滑油供給ユニット２０は、軸受１１の内部に供給される潤滑油を保持する保持部（潤滑油タンク３０または潤滑油保持部７３）と、保持部から軸受１１の内部に潤滑油を供給する供給部（駆動回路２８およびポンプ２９、または潤滑油供給部７２）と、供給部の動作を制御するための制御部（制御回路２７または制御部７１）とを備える。制御部は、潤滑油の供給状況に関するデータを取得し、かつ、当該データを制御部の外部へ出力可能である。
　このようにすれば、制御部から出力される上記データを受信する受信部を潤滑油供給ユニット２０の外周部など確認しやすい位置に配置することで、当該データにより潤滑油供給ユニット２０の動作状況（潤滑油の供給状況）を容易に把握することができる。そのため、異常の発生などを迅速に検知することができるので、結果的に潤滑油供給ユニット２０の信頼性を高めることができる。したがって、長期に安定して動作させることが可能な潤滑油供給ユニット２０を実現できる。
　上記潤滑油供給ユニット２０は、制御部から出力されるデータを受信する受信部（出力基板５６または外部出力部７０）を備えていてもよい。制御部は、データを記憶するための記憶部（制御回路２７に設置されたメモリ素子など）を含んでいてもよい。制御部は、記憶部に記憶されたデータのデータ量が記憶部の容量を満たした時点、および予め決定された時間毎のいずれか一方のタイミングで、受信部へデータを伝送してもよい。受信部は、受信したデータを記憶する記憶媒体（記憶部５９）を含んでいてもよい。
　この場合、受信部を制御部から離れた位置（たとえば潤滑油供給ユニット２０が接続される軸受１１から離れた位置）に配置しておくことで、当該潤滑油供給ユニット２０の動作状況を制御部から離れた位置に配置された受信部の記憶媒体に記憶することができる。そのため、受信部の記憶媒体として着脱可能な媒体を利用する、あるいは記憶媒体に記憶されたデータを表示する表示部を受信部に設けるといった対応により、当該データを容易に確認できる。また、データの伝送頻度をある程度高くしておけば、潤滑油供給ユニット２０の制御部内部に記憶容量の大きな素子を配置する必要がない。そのため、潤滑油供給ユニットの制御部の製造コストを低減できる。
　上記潤滑油供給ユニット２０において、データは、潤滑油が軸受１１の内部に供給された時点を示す時間情報を含んでいてもよい。記憶媒体は、受信部から着脱可能であってもよい。
　この場合、当該データを記憶した記憶媒体を受信部から取り外し、外部の解析装置（たとえばパーソナルコンピュータなど）へ当該記憶媒体を用いてデータを入力することができる。このため、潤滑油供給ユニット２０の動作状況の解析を容易に行うことができる。
　上記潤滑油供給ユニット２０は、制御部から出力されるデータを受信する受信部を備えていてもよい。制御部は、データを記憶するための記憶部を含んでいてもよい。制御部は、記憶部に記憶されたデータのデータ量が記憶部の容量を満たした時点、および予め決定された時間毎のいずれか一方のタイミングで、受信部へデータを伝送してもよい。受信部は、受信したデータを表示する表示部（表示装置６１）を含んでいてもよい。
　この場合、作業者が上記表示部に表示されるデータを容易に確認できるので、潤滑油供給ユニット２０の動作状況（潤滑油の供給状況）を容易に把握することができる。
　上記潤滑油供給ユニット２０において、受信部と制御部とは導電体（コンタクトプローブ５４）を介して接続されていてもよい。データは導電体を介して制御部から受信部へ伝送されてもよい。
　この場合、制御部と受信部とを導電体を用いて確実に接続しておけば、導電体を介して制御部から受信部へのデータの伝送を確実に行うことができる。
　上記潤滑油供給ユニット２０において、受信部は、電源としての電池６０を含んでいてもよい。上記電池６０としては、たとえばコイン型電池またボタン電池を用いることができる。この場合、受信部におけるデータの受信などの制御を行うための電力を上記電池６０から供給することができるので、受信部へ外部からの電源を供給するための配線などを敷設する必要がない。このため、潤滑油供給ユニットを設置する場合の電源に関する制約を軽減することができる。また、潤滑油供給ユニット２０に含まれる発電部２５により得られる電力を受信部（出力基板５６）でも利用する場合に、当該電力だけでは出力基板５６を動作させることが難しいときに、当該電池により出力基板５６を動作させることができる。
　上記潤滑油供給ユニット２０において、制御部は、図１８や図１９に示すように、無線信号としてデータを受信部へ伝送可能であってもよい。この場合、制御部と受信部とを導電線などで物理的に接続する必要がないため、当該導電線を設置する場合よりも、潤滑油供給ユニット２０や当該潤滑油供給ユニット２０を接続する軸受装置、あるいは当該軸受装置を用いた機械装置（工作機用スピンドル５０）の構造を簡略化できる。
　上記潤滑油供給ユニット２０において、制御部は、潤滑油を軸受１１の内部に供給するため供給部を繰り返し作動させる場合の作動間隔を任意に設定可能であってもよい。この場合、上記動作間隔を変更することにより、軸受１１の動作状況に応じて潤滑油の供給間隔を調整することができる。この結果、軸受１１において潤滑油が供給過剰になる、あるいは潤滑油が不足するといった問題の発生を抑制できる。
　上記潤滑油供給ユニットは、供給部を作動させるための電力を発生させる発電部２５と、発電部２５で発生させた電力により充電される蓄電部（電源回路２６に含まれる蓄電部）とを備えていてもよい。供給部は蓄電部から放電される電力により作動してもよい。蓄電部は、供給部を作動させることなく放電することが可能であってもよい。蓄電部では、供給部を作動させた後は第１の電圧値（図１６の電圧Ｖ１）となり、供給部を作動させることなく放電した後は第１の電圧値と異なる第２の電圧値（図１６の電圧Ｖ３）となってもよい。制御部は、第１の電圧値と第２の電圧値との差異に基づいてデータを取得するタイミングを特定してもよい。データは、供給部を作動させた場合の第１の電圧値を含んでいてもよい。
　この場合、供給部の実際の動作の有無に対応する上記第１の電圧値と第２の電圧値との差異に基づき、制御部で上記データを取得するので、供給部を作動させたとき（つまり潤滑油が軸受１１に供給されたとき）のデータを確実に取得することができる。
　また、潤滑油供給ユニット２０が発電部２５を備えるため、外部からの電力の供給を受けることなく潤滑油供給ユニット２０の制御部や供給部などを動かすことができる。このため、潤滑油供給ユニット２０が設置される機械装置の構成の自由度を高めることができる。
　上記潤滑油供給ユニット２０は、供給部を作動させるための電力を発生させる発電部２５と、発電部で発生させた電力により充電される蓄電部（電源回路２６に含まれる蓄電部）とを備えていてもよい。供給部は蓄電部から放電される電力により作動してもよい。蓄電部は、供給部を作動させた後は第１の電圧値（電圧Ｖ１）となってもよい。制御部は、作動間隔を設定するためのタイマーを含んでいてもよい。制御部は、タイマーに基づいて供給部を作動させるとともにデータを取得するタイミングを特定してもよい。データは、供給部を作動させた場合の第１の電圧値を含んでいてもよい。
　この場合、タイマーを調整することで、潤滑油の供給間隔を容易に変更することができる。また、当該タイマーを用いることで、潤滑油供給ユニット２０が設置される軸受装置の動作条件とは独立して潤滑油の供給間隔を設定できる。
　本発明の実施形態に係る軸受装置１０は、上記潤滑油供給ユニット２０と、当該潤滑油供給ユニットが接続された軸受１１とを備える。
　この場合、長期間安定して潤滑油供給ユニット２０から軸受１１へ潤滑油を供給することができるので、信頼性の高い軸受装置１０を実現できる。
　本発明の実施形態に係る機械装置（工作機用スピンドル５０）は、上記軸受装置１０を備える。この場合、信頼性の高い機械装置を得ることができる。
　また、本発明の実施形態に係る潤滑油供給ユニット２０は、軸受１１の内部に供給される潤滑油を保持する保持部（潤滑油タンク３０または潤滑油保持部７３）と、保持部から軸受１１の内部に潤滑油を供給する供給部（駆動回路２８およびポンプ２９、または潤滑油供給部７２）と、供給部の動作を制御するとともに、潤滑油の供給状況に関するデータを取得し、かつ、当該データを外部へ出力可能に設けられている制御部（制御回路２７または制御部７１）と、制御部から出力されるデータを受信する受信部（出力基板５６または外部出力部７０）と、制御部に接続されている発光素子６２と、受信部に接続されている受光素子６３とを備える。発光素子６２と受光素子６３とは、発光素子６２が照射した光を受光素子６３が受光可能に設けられている。上記データは当該光を介して制御部から受信部へ伝送される。
　このようにすれば、制御部から出力される上記データを受信する受信部を潤滑油供給ユニット２０の外周部など確認しやすい位置に配置することで、当該データにより潤滑油供給ユニット２０の動作状況（潤滑油の供給状況）を容易に把握することができる。そのため、異常の発生などを迅速に検知することができるので、結果的に潤滑油供給ユニット２０の信頼性を高めることができる。したがって、長期に安定して動作させることが可能な潤滑油供給ユニット２０を実現できる。また、制御部から受信部へのデータ伝送が発光素子６２と受光素子６３との間で非接触のもと実施されるため、該データ伝送がコネクタなどの接点を介して実施される接触伝送型の潤滑油供給ユニットと比べて、潤滑油供給ユニット２０の構造を簡略化することができる。
　上記潤滑油供給ユニット２０は、供給部を作動させるための電力を発生させる発電部２５と、発電部２５で発生させた電力により充電される蓄電部とを備えていてもよい。供給部および発光素子６２は蓄電部から放電される電力により作動し、蓄電部は、供給部を作動させることなく放電することが可能であってもよい。
　潤滑油供給ユニット２０が発電部２５を備えるため、外部からの電力の供給を受けることなく潤滑油供給ユニット２０の制御部や供給部、発光素子６２などを動かすことができる。このため、潤滑油供給ユニット２０が設置される機械装置の構成の自由度を高めることができる。
　上記制御部は、データを記憶するための記憶部（制御回路２７に設置されたメモリ素子など）を含んでいてもよい。制御部は、記憶部に記憶されたデータのデータ量が記憶部の容量を満たした時点、および予め決定された時間毎のいずれか一方のタイミングで、受信部へデータを伝送してもよい。受信部は、受信したデータを記憶する記憶媒体（記憶部５９）を含んでいてもよい。
　この場合、受信部を制御部から離れた位置（たとえば潤滑油供給ユニット２０が接続される軸受１１から離れた位置）に配置しておくことで、当該潤滑油供給ユニット２０の動作状況を制御部から離れた位置に配置された受信部の記憶媒体に記憶することができる。そのため、受信部の記憶媒体として着脱可能な媒体を利用する、あるいは記憶媒体に記憶されたデータを表示する表示部を受信部に設けるといった対応により、当該データを容易に確認できる。また、データの伝送頻度をある程度高くしておけば、潤滑油供給ユニット２０の制御部内部に記憶容量の大きな素子を配置する必要がない。そのため、潤滑油供給ユニットの制御部の製造コストを低減できる。
　上記潤滑油供給ユニット２０において、データは、潤滑油が軸受１１の内部に供給された時点を示す時間情報を含んでいてもよい。記憶媒体は、受信部から着脱可能であってもよい。
　この場合、当該データを記憶した記憶媒体を受信部から取り外し、外部の解析装置（たとえばパーソナルコンピュータなど）へ当該記憶媒体を用いてデータを入力することができる。このため、潤滑油供給ユニット２０の動作状況の解析を容易に行うことができる。
　上記制御部は、データを記憶するための記憶部を含んでいてもよい。制御部は、記憶部に記憶されたデータのデータ量が記憶部の容量を満たした時点、および予め決定された時間毎のいずれか一方のタイミングで、受信部へデータを伝送してもよい。受信部は、受信したデータを表示する表示部（表示装置６１）を含んでいてもよい。
　この場合、作業者が上記表示部に表示されるデータを容易に確認できるので、潤滑油供給ユニット２０の動作状況（潤滑油の供給状況）を容易に把握することができる。
　上記潤滑油供給ユニット２０において、制御部は、潤滑油を軸受１１の内部に供給するため供給部を繰り返し作動させる場合の作動間隔を任意に設定可能であってもよい。この場合、上記動作間隔を変更することにより、軸受１１の動作状況に応じて潤滑油の供給間隔を調整することができる。この結果、軸受１１において潤滑油が供給過剰になる、あるいは潤滑油が不足するといった問題の発生を抑制できる。
　上記蓄電部では、供給部を作動させた後は第１の電圧値（図１６の電圧Ｖ１）となり、供給部を作動させることなく放電した後は第１の電圧値と異なる第２の電圧値（図１６の電圧Ｖ３）となってもよい。制御部は、第１の電圧値と第２の電圧値との差異に基づいてデータを取得するタイミングを特定してもよい。データは、供給部を作動させた場合の第１の電圧値を含んでいてもよい。
　この場合、供給部の実際の動作の有無に対応する上記第１の電圧値と第２の電圧値との差異に基づき、制御部で上記データを取得するので、供給部を作動させたとき（つまり潤滑油が軸受１１に供給されたとき）のデータを確実に取得することができる。
　また、潤滑油供給ユニット２０が発電部２５を備えるため、外部からの電力の供給を受けることなく潤滑油供給ユニット２０の制御部や供給部などを動かすことができる。このため、潤滑油供給ユニット２０が設置される機械装置の構成の自由度を高めることができる。
　上記蓄電部は、供給部を作動させた後は第１の電圧値（電圧Ｖ１）となってもよい。制御部は、作動間隔を設定するためのタイマーを含んでいてもよい。制御部は、タイマーに基づいて供給部を作動させるとともにデータを取得するタイミングを特定してもよい。データは、供給部を作動させた場合の第１の電圧値を含んでいてもよい。
　この場合、タイマーを調整することで、潤滑油の供給間隔を容易に変更することができる。また、当該タイマーを用いることで、潤滑油供給ユニット２０が設置される軸受装置の動作条件とは独立して潤滑油の供給間隔を設定できる。
　上記受光素子６３は、発光素子６２からの光を受光可能に設けられているとともに、当該光を受光したときに光を介して伝送されたデータを受信部に送信するように設けられていてもよい。受信部は、受光素子６３からのデータを受信したことにより、データの処理を行う動作状態と、受光素子６３からのデータの受信を待つ待機状態（スリープ状態）とを切り替え可能に構成されていてもよい。受信部は、データを受信したことにより動作状態となった後、上記処理の後に待機状態となるように制御されてもよい。
　受信部は、受光素子６３からのデータの受信を待つ待機状態（スリープ状態）にあるときには、データ処理を行う動作状態にあるときと比べて電力消費量が少ない。そのため、受信部がデータを受信したことにより動作状態となった後、上記処理の後に待機状態となるように制御されることにより、潤滑油供給ユニットの消費電力を低減することができる。
　上記潤滑油供給ユニット２０において、受信部は、電源としての電池６０を含んでいてもよい。上記電池６０としては、たとえばコイン型電池またボタン電池を用いることができる。この場合、受信部におけるデータの受信などの制御を行うための電力を上記電池６０から供給することができるので、受信部へ外部からの電源を供給するための配線などを敷設する必要がない。このため、潤滑油供給ユニットを設置する場合の電源に関する制約を軽減することができる。また、潤滑油供給ユニット２０に含まれる発電部２５により得られる電力を受信部（出力基板５６）でも利用する場合に、当該電力だけでは出力基板５６を動作させることが難しいときに、当該電池により出力基板５６を動作させることができる。
　本発明の実施形態に係る軸受装置１０は、上記潤滑油供給ユニット２０と、当該潤滑油供給ユニットが接続された軸受１１とを備える。
　この場合、長期間安定して潤滑油供給ユニット２０から軸受１１へ潤滑油を供給することができるので、信頼性の高い軸受装置１０を実現できる。
　本発明の実施形態に係る機械装置（工作機用スピンドル５０）は、上記軸受装置１０を備える。この場合、信頼性の高い機械装置を得ることができる。
　以上のように本発明の実施の形態について説明を行ったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。
　この発明は、発電部を含む潤滑油供給ユニットおよび当該潤滑油供給ユニットを備える軸受装置に特に有利に適用される。
　１０　軸受装置、　１１　軸受、１３　外輪、１４　内輪、１５　転動体、１６　保持器、２０　潤滑油供給ユニット、２１　ハウジング本体、２２　蓋体、２３ａ，２３ｂ　熱伝導体、２４　熱電素子、２５　発電部、２６　電源回路、２７　制御回路、２７ａ　演算部、２７ｂ，２７ｃ　配線、２８　駆動回路、２９　ポンプ、３０　潤滑油タンク、３１　吸込みチューブ、３２　吐出チューブ、３３　外輪間座、３４　内輪間座、３５　タップ穴、３６　隙間、３７　ノズル、３８　潤滑油、３９　ネジ、４１　充電時間、４２　遅延時間、４３　潤滑寿命時間、５０　工作機用スピンドル、５１　回転軸、５２　スピンドルハウジング、５３　外周ハウジング、５４　コンタクトプローブ、５５　導電線、５６　出力基板、５６ａ　演算部、５７　台座、５８　カバー部材、５９　記憶部、６０　電池、６１　表示装置、６２　発光素子、６３　受光素子、７０　外部出力部、７１　制御部、７２　潤滑油供給部、７３　潤滑油保持部、７４　接続線、７５　矢印、７６　ユニット本体部、７７　電源部、７８　光通信部。

Claims (20)

  1. 　軸受の内部に供給される潤滑油を保持する保持部と、
    　前記保持部から前記軸受の内部に前記潤滑油を供給する供給部と、
    　前記供給部の動作を制御するための制御部とを備え、
    　前記制御部は、前記潤滑油の供給状況に関するデータを取得し、かつ、前記データを前記制御部の外部へ出力可能である、潤滑油供給ユニット。
  2. 　前記制御部から出力される前記データを受信する受信部を備え、
    　前記制御部は、前記データを記憶するための記憶部を含み、
    　前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記データのデータ量が前記記憶部の容量を満たした時点、および予め決定された時間毎のいずれか一方のタイミングで、前記受信部へ前記データを伝送し、
    　前記受信部は、受信した前記データを記憶する記憶媒体を含む、請求項１に記載の潤滑油供給ユニット。
  3. 　前記データは、前記潤滑油が前記軸受の内部に供給された時点を示す時間情報を含み、
    　前記記憶媒体は、前記受信部から着脱可能である、請求項２に記載の潤滑油供給ユニット。
  4. 　前記制御部から出力される前記データを受信する受信部を備え、
    　前記制御部は、前記データを記憶するための記憶部を含み、
    　前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記データのデータ量が前記記憶部の容量を満たした時点、および予め決定された時間毎のいずれか一方のタイミングで、前記受信部へ前記データを伝送し、
    　前記受信部は、受信した前記データを表示する表示部を含む、請求項１に記載の潤滑油供給ユニット。
  5. 　前記受信部と前記制御部とは導電体を介して接続され、
    　前記データは前記導電体を介して前記制御部から前記受信部へ伝送される、請求項２～請求項４のいずれか１項に記載の潤滑油供給ユニット。
  6. 　前記制御部は、無線信号として前記データを前記受信部へ伝送可能である、請求項２～請求項４のいずれか１項に記載の潤滑油供給ユニット。
  7. 　前記制御部は、前記潤滑油を前記軸受の内部に供給するため前記供給部を繰り返し作動させる場合の作動間隔を任意に設定可能である、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の潤滑油供給ユニット。
  8. 　前記供給部を作動させるための電力を発生させる発電部と、
    　前記発電部で発生させた電力により充電される蓄電部とを備え、
    　前記供給部は前記蓄電部から放電される電力により作動し、
    　前記蓄電部は、前記供給部を作動させることなく放電することが可能であり、
    　前記蓄電部では、前記供給部を作動させた後は第１の電圧値となり、前記供給部を作動させることなく放電した後は前記第１の電圧値と異なる第２の電圧値となり、
    　前記制御部は、前記第１の電圧値と前記第２の電圧値との差異に基づいて前記データを取得するタイミングを特定し、
    　前記データは、前記供給部を作動させた場合の前記第１の電圧値を含む、請求項７に記載の潤滑油供給ユニット。
  9. 　前記供給部を作動させるための電力を発生させる発電部と、
    　前記発電部で発生させた電力により充電される蓄電部とを備え、
    　前記供給部は前記蓄電部から放電される電力により作動し、
    　前記蓄電部は、前記供給部を作動させた後は第１の電圧値となり、
    　前記制御部は、前記作動間隔を設定するためのタイマーを含み、
    　前記制御部は、前記タイマーに基づいて前記供給部を作動させるとともに前記データを取得するタイミングを特定し、
    　前記データは、前記供給部を作動させた場合の前記第１の電圧値を含む、請求項７に記載の潤滑油供給ユニット。
  10. 　前記制御部から出力される前記データを受信する受信部と、
    　前記制御部に接続されている発光素子と、
    　前記受信部に接続されている受光素子とを備え、
    　前記発光素子と前記受光素子とは、前記発光素子が照射した光を前記受光素子が受光可能に設けられており、
    　前記データは前記光を介して前記制御部から前記受信部へ伝送される、請求項１に記載の潤滑油供給ユニット。
  11. 　前記供給部を作動させるための電力を発生させる発電部と、
    　前記発電部で発生させた電力により充電される蓄電部とを備え、
    　前記供給部および前記発光素子は前記蓄電部から放電される電力により作動し、
    　前記蓄電部は、前記供給部を作動させることなく放電することが可能である、請求項１０に記載の潤滑油供給ユニット。
  12. 　前記制御部は、前記データを記憶するための記憶部を含み、
    　前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記データのデータ量が前記記憶部の容量を満たした時点、および予め決定された時間毎のいずれか一方のタイミングで、前記受信部へ前記データを伝送し、
    　前記受信部は、受信した前記データを記憶する記憶媒体を含む、請求項１１に記載の潤滑油供給ユニット。
  13. 　前記データは、前記潤滑油が前記軸受の内部に供給された時点を示す時間情報を含み、
    　前記記憶媒体は、前記受信部から着脱可能である、請求項１２に記載の潤滑油供給ユニット。
  14. 　前記制御部は、前記データを記憶するための記憶部を含み、
    　前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記データのデータ量が前記記憶部の容量を満たした時点、および予め決定された時間毎のいずれか一方のタイミングで、前記受信部へ前記データを伝送し、
    　前記受信部は、受信した前記データを表示する表示部を含む、請求項１３に記載の潤滑油供給ユニット。
  15. 　前記制御部は、前記潤滑油を前記軸受の内部に供給するため前記供給部を繰り返し作動させる場合の作動間隔を任意に設定可能である、請求項１１～請求項１４のいずれか１項に記載の潤滑油供給ユニット。
  16. 　前記蓄電部では、前記供給部を作動させた後は第１の電圧値となり、前記供給部を作動させることなく放電した後は前記第１の電圧値と異なる第２の電圧値となり、
    　前記制御部は、前記第１の電圧値と前記第２の電圧値との差異に基づいて前記データを取得するタイミングを特定し、
    　前記データは、前記供給部を作動させた場合の前記第１の電圧値を含む、請求項１５に記載の潤滑油供給ユニット。
  17. 　前記蓄電部は、前記供給部を作動させた後は第１の電圧値となり、
    　前記制御部は、前記作動間隔を設定するためのタイマーを含み、
    　前記制御部は、前記タイマーに基づいて前記供給部を作動させるとともに前記データを取得するタイミングを特定し、
    　前記データは、前記供給部を作動させた場合の前記第１の電圧値を含む、請求項１５に記載の潤滑油供給ユニット。
  18. 　前記受光素子は、前記発光素子からの前記光を受光可能に設けられているとともに、前記光を受光したときに前記光を介して伝送された前記データを前記受信部に送信し、
    　前記受信部は、前記受光素子からの前記データを受信したことにより、前記データの処理を行う動作状態と、前記受光素子からの前記データの受信を待つ待機状態とを切り替え可能に構成されており、
    　前記受信部は、前記データを受信したことにより、前記動作状態となった後、前記処理の後に前記待機状態となるように制御される、請求項１１～請求項１７のいずれか１項に記載の潤滑油供給ユニット。
  19. 　前記受信部は、電源としての電池を含む、請求項５または請求項１０～請求項１８のいずれか１項に記載の潤滑油供給ユニット。
  20. 　請求項１～請求項１９のいずれか１項に記載の潤滑油供給ユニットと、
    　前記潤滑油供給ユニットが接続された軸受とを備える、軸受装置。
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