WO2018074313A1 - 潤滑油供給ユニットおよびそれを備える軸受装置 - Google Patents

潤滑油供給ユニットおよびそれを備える軸受装置 Download PDF

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WO2018074313A1
WO2018074313A1 PCT/JP2017/036959 JP2017036959W WO2018074313A1 WO 2018074313 A1 WO2018074313 A1 WO 2018074313A1 JP 2017036959 W JP2017036959 W JP 2017036959W WO 2018074313 A1 WO2018074313 A1 WO 2018074313A1
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WO
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pump
lubricating oil
bearing
supply unit
oil supply
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/036959
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English (en)
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惠介 那須
雅也 冨永
Original Assignee
Ntn株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66Special parts or details in view of lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N7/00Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated
    • F16N7/14Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated the lubricant being conveyed from the reservoir by mechanical means
    • F16N7/16Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated the lubricant being conveyed from the reservoir by mechanical means the oil being carried up by a lifting device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N7/00Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated
    • F16N7/38Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated with a separate pump; Central lubrication systems

Definitions

  • the present invention relates to a lubricating oil supply unit, and more particularly to a lubricating oil supply unit that supplies lubricating oil inside a bearing and a bearing device including the same.
  • the self-powered lubricating oil supply unit charges and stores the self-generated power inside the unit due to the temperature difference between the inner and outer rings of the bearing in the power storage device, and uses that power to supply the lubricating oil into the bearing at appropriate times from the lubricating oil tank. (Discharge).
  • Such a self-powered lubricating oil supply unit does not need to supply electric power or lubricating oil from the outside, and therefore can use the bearing satisfactorily without maintenance for a long period of time.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-37879
  • the pump is intermittently operated from a lubricating oil tank disposed in a spacer adjacent to the bearing, thereby supplying lubricating oil to the bearing. It can be supplied stably for a long time.
  • the self-powered lubrication unit is used for stable oil supply over a long period of time and requires high reliability.
  • the oil stored in the tank is sucked up by the pump and supplied to the bearing. However, if the pump breaks down, the oil cannot be supplied.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a lubricating oil supply unit with improved reliability.
  • the present invention is a lubricating oil supply unit that includes a first holding part that holds lubricating oil, a first pump that supplies lubricating oil from the first holding part to the inside of the bearing, and lubrication from the first pump.
  • a second pump that supplies lubricating oil from the first holding unit to the inside of the bearing when no oil is supplied, and a power generation unit that generates electric power for operating the first pump and the second pump.
  • the lubricating oil supply unit is provided in a first check valve provided in a first passage for supplying lubricating oil from the first pump to the bearing, and in a second passage for supplying lubricating oil from the second pump to the bearing. And a second check valve.
  • the lubricating oil supply unit includes a second holding portion that holds the lubricating oil, a third pump that supplies the lubricating oil from the second holding portion to the inside of the bearing, and when the lubricating oil is not supplied from the third pump.
  • a fourth pump for supplying lubricating oil from the second holding part to the inside of the bearing and a housing for housing the first holding part, the second holding part, the first to fourth pumps, and the power generation part.
  • the lubricating oil supply unit operates the second pump instead of the first pump when the first pump is abnormal, and replaces the second pump when the second pump is abnormal.
  • a control unit is further provided that operates the third pump and operates the fourth pump instead of the third pump when the third pump is abnormal.
  • the lubricating oil supply unit further includes a control unit that operates the second pump instead of the first pump when the first pump is abnormal.
  • control unit receives a detection signal indicating the temperature of the bearing, and transmits a control signal for operating the first pump to the first pump in accordance with the amount of change in temperature indicated by the detection signal. Determine if there is an abnormality.
  • the lubricating oil supply unit further includes a first drive circuit that drives the first pump and a second drive circuit that drives the second pump.
  • the controller determines whether or not there is an abnormality in the first pump based on a detection signal indicating an operation state of the first drive circuit when the first control signal for operating the first pump is transmitted to the first drive circuit. If it is determined that the pump is abnormal, a second control signal for operating the second pump is transmitted to the second drive circuit.
  • the present invention is a bearing device including any one of the above lubricating oil supply units.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a lubricating oil supply unit 20.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2.
  • It is a figure which shows an example of a pump.
  • It is a block diagram for demonstrating the structure of the electric circuit of the principal part of a lubricating oil supply unit. It is a basic waveform diagram for explaining the supply timing of the lubricating oil. It is the wave form diagram which showed the temperature change of the bearing at the time of normal.
  • FIG. 6 is a circuit block diagram showing a configuration of a lubricating oil supply unit 120 according to a third embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a machine tool spindle that is an example of a mechanical device to which a bearing device according to the present embodiment is applied.
  • a machine tool spindle 50 includes a rotation shaft 51, a spindle housing 52 arranged to surround the rotation shaft 51, and an outer periphery of the spindle housing 52.
  • the outer peripheral housing 53 arranged and the bearing device 10 that holds the rotating shaft 51 rotatably with respect to the spindle housing 52 are included.
  • the bearing device 10 includes a bearing 11, a lubricating oil supply unit 20, an outer ring spacer 33, and an inner ring spacer 34.
  • the bearing 11 is an angular ball bearing, and includes an inner ring 14, an outer ring 13, and rolling elements 15 that are balls disposed between the inner ring 14 and the outer ring 13.
  • Two bearings 11 are arranged on the outer periphery of the rotating shaft 51.
  • the inner ring 14 and the inner ring spacer 34 of the bearing 11 are fitted and fixed to the side surface of the rotating shaft 51.
  • the outer ring 13 and the outer ring spacer 33 of the bearing 11 are fitted and fixed to the inner peripheral surface of the spindle housing 52.
  • the lubricating oil supply unit 20 is arranged between the inner ring spacer 34 and the outer ring spacer 33 arranged so as to be adjacent to the bearing 11, the lubricating oil supply unit 20 is arranged. Further, between the two bearings 11 (the side opposite to the side where the lubricating oil supply unit is disposed), the other inner ring spacer 36 and the outer ring spacer 35 are fitted and fixed to the rotary shaft 51 and the spindle housing 52, respectively. And abutted against the inner ring 14 and the outer ring 13.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the lubricating oil supply unit 20.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • the lubricating oil supply unit 20 includes a power generation unit 25 arranged in a circumferential direction in an annular housing, a power supply circuit 26 including a power storage unit, a control device 27, and a drive circuit. 28A and 28B, pumps 29A and 29B, and a lubricating oil tank 30 that holds lubricating oil.
  • the bearing device 10 includes a bearing 11 and a lubricating oil supply unit 20. Note that the bearing 11 and the lubricating oil supply unit 20 may be integrated as a bearing device.
  • 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.
  • the bearing device 10 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.
  • 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.
  • An angular ball bearing is illustrated in the present embodiment, but as the bearing 11, for example, a deep groove ball bearing or a cylindrical roller bearing can be used.
  • the bearing 11 is filled with a predetermined amount of grease in advance.
  • the seal member 17 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.
  • the inner ring spacer 34 is abutted against one end face 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 body 21, and in the circumferential direction, a power generation unit 25, a power supply circuit 26, a control device 27, drive circuits 28A and 28B, and a pump 29A. 29B and the lubricating oil tank 30.
  • the lubricating oil tank 30 stores the same type of lubricating oil as the base oil of the grease sealed in the bearing 11.
  • a lid 22 is attached to the housing main body 21 with screws 38.
  • the power generation unit 25, the power supply circuit 26, the control device 27, the drive circuits 28 ⁇ / b> A and 28 ⁇ / b> B, the pumps 29 ⁇ / b> A and 29 ⁇ / b> B, and the lubricating oil tank 30 are arranged in the circumferential direction inside the housing body 21.
  • the power generation unit 25 is connected to a power supply circuit 26, the power supply circuit 26 is connected to a control device 27, and the control device 27 is connected to drive circuits 28A and 28B.
  • the drive circuits 28A and 28B are circuits for operating the pumps 29A and 29B such as a micropump.
  • suction tubes 31A and 31B Connected to the pumps 29A and 29B are suction tubes 31A and 31B connected to the bag body of the lubricating oil tank 30, and discharge tubes 32A and 32B for supplying lubricating oil from the pumps 29A and 29B to the inside of the bearing 11.
  • discharge tubes 32A and 32B check valves 80A and 80B are arranged.
  • a nozzle 37A is connected to the tip of the discharge tube 32A (the end opposite to the base connected to the pump) as representatively shown for the pump 29A in FIG.
  • the tip of the nozzle 37 ⁇ / b> A 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 of the bearing 11 and the bearing ring on the rotating side).
  • the inner diameter of the nozzle hole of the nozzle 37A is appropriately set according to the relationship between the surface tension resulting from the viscosity of the base oil and the discharge amount.
  • the pump 29B is also arranged in the same manner as in FIG. 3, and the corresponding suction tube 31B, discharge tube 32B, check valve 80B, and nozzle 37B (not shown) are arranged.
  • the power generation unit 25 of the lubricating oil supply unit 20 for example, a unit that generates power by the Seebeck effect can be used.
  • the power generation unit 25 includes a heat conductor 23 a connected to the outer ring spacer 33, a heat conductor 23 b disposed to face the inner ring spacer 34, and heat conduction.
  • the thermoelectric element 24 (element utilizing the Seebeck effect of the Peltier element) is disposed so as to connect between the body 23a and the heat conductor 23b, and is 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. 3).
  • 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 main body 21, respectively. Therefore, a thermoelectric element 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 electric power by the Seebeck effect.
  • the electric power generated by the power generation unit 25 is stored in the power supply circuit 26. Specifically, the electric power is stored in a storage battery or a capacitor included in the power supply circuit 26. As a capacitor, it is preferable to use an electric double layer capacitor (capacitor).
  • the pumps 29A and 29B are controlled by the control device 27 via drive circuits 28A and 28B, respectively.
  • the pumps 29A and 29B suck the lubricating oil in the lubricating oil tank 30 from the suction tubes 31A and 31B, and supply the sucked lubricating oil to the inside of the bearing 11 through the discharge tubes 32A and 32B and the nozzles 37A and 37B.
  • the pump 29A is normal, the pump 29A is used. If the pump 29A shows an abnormality, the pump 29B is used instead of the pump 29A. Therefore, for example, even if the pump 29A breaks down, the oil supply to the bearing 11 can be continued.
  • the annular housing of the lubricating oil supply unit 20 closes the housing body 21 having a U-shaped cross section with the surface opposite to the bearing 11 open, and the opening of the housing body 21. And a lid 22.
  • the housing lid 22 is fixed to the housing body 21 with screws 38. 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 from the tap hole to which the screw 38 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 is fixed to the inner peripheral surface of the outer ring spacer 33.
  • the housing body 21 (that is, the lubricating oil supply unit 20) may be fixed to the stationary ring of the bearing 11.
  • the bag body of the lubricating oil tank 30 is provided with suction tubes 31A and 31B connected to the pumps 29A and 29B.
  • suction tubes 31A and 31B are sandwiched between the superposed resin sheets and thermally welded to form the bag body. In this way, the suction tubes 31A and 31B can be integrated with the bag body.
  • the suction tubes 31A and 31B provided in the bag body of the lubricating oil tank 30 may be detachably connected to the pumps 29A and 29B, respectively.
  • the suction tubes 31A and 31B detachable from the pumps 29A and 29B when the remaining amount of lubricating oil in the lubricating oil tank 30 runs out, the suction tubes 31A and 31B are removed from the pumps 29A and 29B.
  • Lubricating oil can be replenished into the bag from the suction tubes 31A, 31B.
  • the bag body of the lubricating oil tank 30 removable with respect to the pumps 29A and 29B, it is possible to prepare a spare bag body filled with the lubricating oil and replace the bag body. 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 in the lubricating oil supply unit 20 can be replenished in a short time.
  • bearing device described above is an inner ring rotation. Further, although the rotation center is the horizontal axis, it may be the vertical axis.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a pump.
  • the pump is, for example, a rotary trochoid pump.
  • Each of the pumps 29A and 29B has an inner rotor 60 and an outer rotor 61 as rotating parts, and a case (not shown) as a fixing part.
  • a suction port 62 and a discharge port 63 are formed in the case.
  • the suction port 62 and the discharge port 63 of the pump are connected to the suction tube 31A (31B) and the discharge tube 32A (32B), respectively.
  • the inner rotor 60 and the outer rotor 61 are rotatable in the direction R1.
  • the inner rotor 60 and the outer rotor 61 are in contact with each other at a plurality of locations.
  • a plurality of spaces (for example, five spaces) divided by the contact portions between the inner rotor 60 and the outer rotor 61 are formed inside the pumps 29A and 29B.
  • the pump 29A (29B) has a discharge tube 32A (32B) and a check valve 80A that removes the lubricating oil sucked from the lubricating oil tank 30 when the inner rotor 60 and the outer rotor 61 rotate in the first direction R1. (80B) and the nozzle 37A (37B) are provided inside the bearing 11 so as to be able to discharge.
  • the pumps 29A and 29B apply a discharge pressure equal to or higher than the reference value (valve opening pressure) of the check valves 80A and 80B to the lubricating oil. can do.
  • the discharge pressure during driving of the pumps 29A and 29B is, for example, 1 kPa or more and 2 kPa or less.
  • interval of the inner rotor 60 and the outer rotor 61 in the said space is the foreign material (the lubrication which can be mixed with lubricating oil, for example) It can be smaller than the outer diameter of a material other than oil or a lubricating oil having a viscosity equal to or higher than a predetermined value.
  • the pumps 29A and 29B are controlled by the control device 27 via the drive circuits 28A and 28B. When the pump 29A does not move due to foreign matter in the lubricating oil, the control device 27 supplies the lubricating oil to the bearing using the pump 29B.
  • FIG. 6 is a block diagram for explaining the configuration of the electric circuit of the main part of the lubricating oil supply unit.
  • the lubricating oil supply unit includes a power generation unit 25, a power supply circuit 26, a control device 27, a temperature sensor 9, switches 91 ⁇ / b> A, 91 ⁇ / b> B, 92, pump drive circuits 28 ⁇ / b> A, 28 ⁇ / b> B, 94, lubricating oil tank 30, suction tubes 31A and 31B, pumps 29A and 29B, check valves 80A and 80B, and discharge tubes 32A and 32B.
  • the power generation unit 25 generates power by a temperature difference generated between the inner ring and the outer ring of the bearing.
  • the power supply circuit 26 boosts the voltage of the power storage unit 25, the power storage unit 86 that stores the electric energy generated by the power generation unit 25 via the boost converter 82, and the voltage of the power storage unit 86.
  • a boost converter 85 that supplies the load to the load.
  • the control device 27 is a control unit for controlling the operation of the pumps 29A and 29B via the drive circuits 28A and 28B.
  • the control device 27 is connected to the program storage unit that holds the control program and the program storage unit to store the control program. And a calculation unit (microcomputer) to be executed.
  • the control device 27 presets the supply start timing of lubricant oil to the bearing 11 (FIG. 3), the supply timing (interval), the drive time of the pumps 29A and 29B for supplying lubricant, the supply amount of lubricant, and the like. can do. And the lubrication life of a bearing apparatus can be extended by maintaining the supply state of lubricating oil appropriately in this way.
  • control device 27 includes a data processing device 27a and a comparator 27b.
  • the data processing device 27a includes an A / D converter 27d for taking in the output of the temperature sensor 9 and the value of the voltage VC as data, and a non-volatile memory 27c for storing data relating to temperature changes monitored by the temperature sensor 9 in a non-volatile manner.
  • the A / D converter 27d and the nonvolatile memory 27c may be built in the data processing device 27a or may be provided outside the data processing device 27a.
  • the comparator 27b When the comparator 27b detects that the voltage VC has reached a predetermined voltage, it outputs an interrupt signal.
  • the data processing device 27a receives the interrupt signal from the comparator 27b, the data processing device 27a is activated from the sleep state and discharges the electric energy of the power storage unit 86 using the pump drive circuits 28A and 28B or the resistor 94.
  • the data processing device 27a performs control so as to drive the pump drive circuits 28A and 28B and supply the lubricating oil into the bearing after performing discharge using the resistor 94 a predetermined number of times. By doing so, the lubricating oil is supplied at an appropriate time interval.
  • Switches 91A, 91B and 92 are provided so that any one of the pump drive circuits 28A and 28B and the resistor 94 can be energized.
  • the data processing device 27a receives at least one of the inner ring temperature Ti1, the inner ring side heat conductor temperature Ti2, and the outer ring side heat conductor temperature To from the temperature sensor 9 after activation, and these temperature changes cause the pump drive circuits 28A and 28B. It is analyzed whether or not it is synchronized with the timing of the used lubricating oil supply.
  • suction tubes 31A and 31B connected to the bag body of the lubricating oil tank 30, and discharge tubes 32A and 32B for supplying lubricating oil from the pumps 29A and 29B to the inside of the bearing 11.
  • discharge tubes 32A and 32B check valves 80A and 80B are arranged.
  • the nozzles 37A and 37B are connected to the distal end portions of the discharge tubes 32A and 32B as representatively shown for the pump 29A in FIG.
  • the tip portions of the nozzles 37 ⁇ / b> A and 37 ⁇ / b> B extend to the inside of the bearing 11 and supply base oil to the bearing 11.
  • Check valves 80A and 80B are provided in the middle of discharge tubes 32A and 32B, respectively.
  • the check valves 80A and 80B circulate lubricating oil to which a discharge pressure equal to or higher than a reference value (valve opening pressure) is applied toward the bearing 11 in the discharge tubes 32A and 32B.
  • a reference value valve opening pressure
  • the check valves 80A and 80B block the flow of the lubricating oil to which the discharge pressure less than the reference value is applied in the discharge tubes 32A and 32B.
  • the check valves 80A and 80B may have any configuration.
  • the reference value of the check valves 80A and 80B is equal to or lower than the discharge pressure when the pumps 29A and 29B are driven.
  • the reference values of the check valves 80A and 80B are values that exceed the lubricant discharge pressure (for example, less than 1 kPa) of the pumps 29A and 29B when the pumps 29A and 29B are stopped.
  • the reference value of the check valves 80A and 80B is, for example, 2 kPa or less, and preferably 1 kPa or more.
  • the lubricating oil supply unit described above improves the reliability and durability of the machine tool spindle 50 by periodically supplying lubricating oil to the bearing 11 (see FIG. 3).
  • the driving timing of the pumps 29A and 29B is performed when the electric power generated in the power generation unit 25 is stored in the power storage unit 86 (for example, a capacitor) in the power supply circuit 26 and the voltage of the power storage unit reaches a certain voltage. Is possible. 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.
  • the power storage unit 86 for example, a capacitor
  • FIG. 7 is a basic waveform diagram for explaining the supply timing of the lubricating oil.
  • the vertical axis indicates the voltage of the power storage unit
  • the horizontal axis indicates time
  • the time change (charge and discharge status) of the voltage VC of the power storage unit is shown as a waveform.
  • the pump 29A or the pump 29B is driven by the power stored in the power storage unit at time t1.
  • the pump 29A or pump 29B is driven and a part of the discharge is performed, then the discharge by the resistance is further performed, and when the voltage of the power storage unit 86 decreases to the voltage V1, the battery is charged again. Operation is performed. As a result, the voltage VC of the power storage unit 86 reaches the voltage V2. However, if the pump 29A or the pump 29B is driven each time the voltage reaches V2 to supply the lubricating oil into the bearing, the supply amount may be too large. Therefore, once the pump 29A or the pump 29B is driven, the electric charge of the power storage unit 86 is discharged a predetermined number of times by the resistor 94 of FIG.
  • the drive interval of the pump 29A or the pump 29B may be managed so as to repeat the cycle of driving the pump 29A or the pump 29B at time t2).
  • the post-discharge voltage V1 during driving of the pump is lower than the post-discharge voltage V3 due to resistance.
  • the voltage V3 and the voltage V1 may be equal. Since the data processing device 27a in FIG. 6 performs the pump drive by itself, the pump drive timing can be known without referring to the voltage VC.
  • Lubricating oil discharge time (amount) and interval (interval) can be determined in advance by programming the data processing device 27a inside the lubricating oil supply unit.
  • the temperature of the bearing is also monitored in this embodiment. If the temperature changes in synchronization with the drive timing of the pump, it is determined that the lubricating oil has actually been discharged into the bearing. On the other hand, if the temperature does not change, the lubricating oil is not supplied. to decide.
  • a spindle for a machine tool may be used to detect abnormal heat generation of the bearing by monitoring the temperature on the bearing outer ring side.
  • the temperature sensor 9 shown in FIG. 6 is often provided in the bearing.
  • the supply of lubricating oil can be detected using this temperature sensor 9. If the amount of lubricating oil inside the bearing is greater than the amount that contributes to lubrication, the temperature of the inner and outer rings will be higher than when the amount of lubricating oil is appropriate due to the influence of stirring resistance associated with the rotation of rolling elements and cages. . Immediately after the lubricating oil is discharged into the bearing, such a temperature increase is observed.
  • the outer ring (or inner ring) temperature rise immediately after the lubricating oil is discharged into the bearing is recorded together with the time information, and is compared with the pre-programmed discharge interval to thereby obtain the outer ring (or inner ring).
  • the supply history of the lubricating oil can be confirmed based on the temperature rise on the side and the time information.
  • FIG. 8 is a waveform diagram showing changes in the temperature of the bearing during normal operation.
  • FIG. 9 is a waveform diagram showing the temperature change of the bearing when the lubricating oil supply is abnormal. 8 and 9 show the inner ring temperature Ti1, the inner ring side heat conductor temperature Ti2, the outer ring side heat conductor temperature To, and the voltage VC of the power storage unit 86.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining control of charging / discharging of the power storage unit and switching of pump driving.
  • the process of this flowchart is called from a predetermined main routine and executed. Referring to FIGS. 6 and 10, when the processing of this flowchart is started, in step S1, it is determined whether or not there is an interrupt signal from comparator 27b that is generated when voltage VC is 2.5 V or higher. If there is no interrupt signal in step S1, the data processing device 27a maintains the sleep state, and control is returned to the main routine in step S26.
  • step S1 if an interrupt signal is input in step S1, the process proceeds to step S2, and the data processing device 27a wakes up.
  • step S3 the data processing device 27a reads the number N of discharges of the power storage unit 86 stored in the nonvolatile memory 27c. Subsequently, in step S4, the data processing device 27a determines whether or not the number of discharges N is less than a specified value.
  • step S5 the data processing device 27a discharges the electric charge of the power storage unit 86 by the resistor 94.
  • the data processing device 27a measures the bearing temperature (temperature T1) with the temperature sensor 9 and stores it in the nonvolatile memory 27c.
  • step S7 1 is added to the number N of discharges, and in step S24, the number N of discharges is written in the nonvolatile memory 27c.
  • step S8 if the number of discharges N is equal to or greater than the specified value in step S4 (NO in S4), the process proceeds to step S8.
  • the data processing device 27a drives the pump drive circuit 28A in step S8, and causes the pump 29A to discharge lubricating oil in step S9.
  • the data processing device 27 a measures the bearing temperature (temperature T ⁇ b> 2) using the temperature sensor 9.
  • the temperature T1 stored in the nonvolatile memory 27c at the time of the previous step S6 is read to determine whether T2> T1. This determination may be made by T2-T1> a.
  • a may be a value determined in advance in consideration of measurement error and the like.
  • T2 is higher than T1
  • the lubricating oil is normally supplied to the bearing, and if there is no difference between T2 and T1, the lubricating oil is not supplied to the bearing. Can be judged.
  • step S11 If T2-T1> a is established in step S11 (YES in S11), the process proceeds to step S12.
  • step S12 the number of discharges of the lubricating oil is added once, and in step S13, discharge pump information such as the number of discharges is written in the nonvolatile memory 27c. Subsequently, after the discharge is completed to the voltage V1 using the resistor 94 in step S14, the number of discharges is reset in step S15, and the reset number of discharges is written in the nonvolatile memory 27c in step S24.
  • step S11 if T2-T1> a is not satisfied in step S11 (NO in S11), the process proceeds to step S16, and the data processing device 27a determines that an abnormality has occurred in the supply of lubricating oil from the pump 29A. The pump 29B is activated.
  • the data processing device 27a drives the pump drive circuit 28B in step S16, and causes the pump 29B to discharge lubricating oil in step S17.
  • the data processing device 27a measures the bearing temperature (temperature T3) with the temperature sensor 9.
  • the temperature T1 stored in the nonvolatile memory 27c at the time of the previous step S6 is read to determine whether T3> T1. This determination may be made based on T3-T1> a.
  • a may be a value determined in advance in consideration of measurement error and the like.
  • T3 is higher than T1
  • the lubricating oil is normally supplied to the bearing, and if there is no difference between T3 and T1, the lubricating oil is not supplied to the bearing. Can be judged.
  • step S19 If T3-T1> a is established in step S19 (YES in S19), the process proceeds to step S20.
  • step S20 the number of times of discharge of the lubricating oil is added once, and in step S21, discharge pump information such as the number of discharges is written in the nonvolatile memory 27c. Subsequently, after the discharge is completed to the voltage V1 using the resistor 94 in step S22, the number of discharges is reset in step S23, and the reset number of discharges is written in the nonvolatile memory 27c in step S24.
  • step S24 After the writing in step S24 is completed, the process proceeds to step S25.
  • step S25 the data processing device 27a shifts to the sleep state, and control is returned to the main routine in step S26.
  • step S19 If T3-T1> a is not satisfied in step S19, it is determined that an abnormality has occurred in the pump 29B, and the control ends in step S27. In addition, you may make it output the signal which alert
  • FIG. 8 and FIG. 9 do not show the temperature change of the bearing outer ring, the temperature change immediately after the lubricating oil discharge can be confirmed in the bearing outer ring as well as the inner ring and inner and outer ring side heat conductors. Accordingly, the temperature of the outer ring may be observed to determine whether or not lubricating oil is discharged.
  • the bearing temperature T1 immediately after discharging to the resistor 94 is recorded, and compared with the bearing temperatures T2 and T3 immediately after the pumps 29A and 29B are operated, immediately after the pumps 29A and 29B are operated.
  • the bearing temperatures T2 and T3 were higher than T1 the function of the unit was determined to be normal, and when there was no difference between T1 and T2 and T3, it was determined to be abnormal.
  • the temperature rises when the lubricating oil is discharged the temperature may be lowered when the temperature of the lubricating oil to be supplied is low, such as when the lubricating oil is supplied from the outside.
  • the same determination can be made by checking whether or not the change is synchronized with the pump operation timing.
  • the temperature may be constantly monitored, and it may be determined as abnormal if the temperature change timing and the pump operation timing are not in a predetermined relationship (not synchronized).
  • Embodiment 2 In Embodiment 1, the temperature change of the bearing during refueling is monitored to determine whether the pump operates normally.
  • the pump drive signals output from the pump drive circuits 28A and 28B are detected by the voltage sensor, and it is determined whether or not the pump operates normally.
  • the configurations of FIGS. 1 to 6 are common to the second embodiment, and therefore description thereof will not be repeated.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining a pump switching process executed by the control device in the second embodiment.
  • step S6 is deleted, and step S7 is executed after step S5. Further, the processes of steps S101 and S102 are executed instead of steps S10 and S11. In addition, the processes of steps S103 and S104 are executed instead of S18 and S19.
  • the processing of other parts is the same as the processing described with reference to FIG. 10, and therefore description thereof will not be repeated here.
  • control device 27 uses voltage sensor 40A in step S101. Then, the drive voltage V1 output to the pump 29A by the pump drive circuit 28A is measured. Subsequently, in step S102, the control device 27 determines whether or not the drive voltage V1 is larger than the threshold value Va. In step S102, if V1> Va, the process proceeds to step S12. If V1> Va, the process proceeds to step S16.
  • Step S103 the control device 27 uses the voltage sensor 40B, and the drive voltage V2 output from the pump drive circuit 28B to the pump 29B. Measure. Subsequently, in step S104, the control device 27 determines whether or not the drive voltage V2 is larger than the threshold value Va. In step S104, if V2> Va, the process proceeds to step S20. If V2> Va, the process proceeds to step S27, and the process of this flowchart ends.
  • the pump may be switched based on the observation result other than the temperature rise to determine the operation / non-operation of the pump.
  • FIG. 12 is a circuit block diagram showing the configuration of the lubricating oil supply unit 120 of the third embodiment.
  • the lubricating oil supply unit 120 includes switches 91C and 91D, pump drive circuits 28C and 28D, a lubricating oil tank 130, pumps 29C and 29D, in addition to the configuration of the lubricating oil supply unit 20 shown in FIG. And valves 80C and 80D.
  • the controller 27 energizes the pump drive circuit 28B when the pump 29A does not operate even when the pump drive circuit 28A is energized, and the pump 27B when the pump 29B does not operate even when the pump drive circuit 28B is energized.
  • the pump drive circuit 28D is energized to operate the pump 29D.
  • the determination of the pump operation may be made based on the change in the bearing temperature as shown in FIG. 10, or may be made based on the drive voltage of the pump drive circuit as shown in FIG.
  • the lubricating oil supply unit 20 includes a lubricating oil tank 30 that holds lubricating oil, a first pump 29A that supplies lubricating oil from the lubricating oil tank 30 to the inside of the bearing 11, and a first pump 29A.
  • the second pump 29B for supplying the lubricating oil from the lubricating oil tank 30 to the inside of the bearing 11 when the lubricating oil is not supplied from the lubricating oil tank 30 and the power generation unit 25 for generating electric power for operating the first pump 29A and the second pump 29B.
  • the lubricating oil supply unit 20 further includes a control device 27 that operates the second pump 29B instead of the first pump 29A when the first pump 29A is abnormal.
  • the lubricating oil supply unit 20 includes a first check valve 80A provided in a first passage for supplying lubricating oil from the first pump 29A to the bearing, and a second check valve for supplying lubricating oil to the bearing from the second pump 29B. And a second check valve 80B provided in the two passages.
  • the control device 27 receives the detection signals Ti1, Ti2, To indicating the temperature of the bearing 11 and sends a control signal for operating the first pump 29A to the first pump 29A. Whether there is an abnormality in the first pump 29A is determined according to the amount of change in temperature indicated by the detection signals Ti1, Ti2, To when transmitted.
  • the lubricant supply unit 20 further includes a first drive circuit 28A for driving the first pump 29A and a second drive circuit 28B for driving the second pump 29B.
  • the control device 27 transmits the first control signal for operating the first pump 29A to the first drive circuit 28A, based on the detection signal (voltage V1) indicating the operation status of the first drive circuit 28A.
  • a second control signal for operating the second pump 29B is transmitted to the second drive circuit 28B.
  • lubricating oil supply unit 120 includes a lubricating oil tank 130 that holds lubricating oil, a third pump 29 ⁇ / b> C that supplies lubricating oil from lubricating oil tank 130 to the inside of bearing 11, A third pump for supplying lubricating oil from the lubricating oil tank 130 to the inside of the bearing 11 when the lubricating oil is not supplied from the three pumps 29C, the lubricating oil tank 30, the lubricating oil tank 130, the first to fourth pumps, and the power generation It further includes a housing (housing body 21 and lid 22) that accommodates the portion 25.
  • the lubricating oil supply unit 120 operates the second pump 29B instead of the first pump 29A when the first pump 29A is abnormal, and performs the second operation when the second pump 29B is abnormal.
  • a control device 27 is further provided to operate the third pump 29C in place of the pump 29B and operate the fourth pump 29D in place of the third pump 29C when the third pump 29C is abnormal.

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Abstract

潤滑油供給ユニット(20)は、潤滑油を保持する潤滑油タンク(30)と、潤滑油タンク(30)から軸受(11)の内部に潤滑油を供給する第1ポンプ(29A)と、第1ポンプ(29A)が停止しているときに潤滑油タンク(30)から軸受(11)の内部に潤滑油を供給する第2ポンプ(29B)と、第1ポンプ(29A)および第2ポンプ(29B)を作動させるための電力を発生させる発電部(25)とを備える。これにより、信頼性が向上した潤滑油供給ユニットを提供する。

Description

潤滑油供給ユニットおよびそれを備える軸受装置
 この発明は、潤滑油供給ユニットに関し、より特定的には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それを備える軸受装置に関する。
 自己発電型潤滑油供給ユニットは、軸受内外輪温度差によってユニット内部で自己発電した電力を蓄電デバイスに充電及び蓄電し、その電力を利用して潤滑油タンクから適時、軸受内に潤滑油を供給(吐出)する。このような自己発電型潤滑油供給ユニットは、外部から電力や潤滑油を供給する必要がないので、長期間メンテナンスフリーで軸受を良好に使用することができる。
 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2014-37879号公報(特許文献1)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2014-37879号公報
 自己発電型潤滑ユニットは、長期に安定した給油を行なうためのものであり、高い信頼性が求められる。タンクに貯蔵している油をポンプで吸い上げて軸受に給油するが、ポンプが故障した場合に給油ができなくなる。
 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、信頼性が向上した潤滑油供給ユニットを提供することである。
 この発明は、要約すると、潤滑油供給ユニットであって、潤滑油を保持する第1保持部と、第1保持部から軸受の内部に潤滑油を供給する第1ポンプと、第1ポンプから潤滑油が供給されないときに第1保持部から軸受の内部に潤滑油を供給する第2ポンプと、第1ポンプおよび第2ポンプを作動させるための電力を発生させる発電部とを備える。
 好ましくは、潤滑油供給ユニットは、第1ポンプから軸受けに潤滑油を供給する第1通路に設けられた第1逆止弁と、第2ポンプから軸受けに潤滑油を供給する第2通路に設けられた第2逆止弁とをさらに備える。
 好ましくは、潤滑油供給ユニットは、潤滑油を保持する第2保持部と、第2保持部から軸受の内部に潤滑油を供給する第3ポンプと、第3ポンプから潤滑油が供給されないときに第2保持部から軸受の内部に潤滑油を供給する第4ポンプと、第1保持部、第2保持部、第1~第4ポンプ、および発電部を収容するハウジングとをさらに備える。
 より好ましくは、潤滑油供給ユニットは、第1ポンプが異常である場合に、第1ポンプに代えて第2ポンプを作動させ、第2ポンプが異常である場合に、第2ポンプに代えて第3ポンプを作動させ、第3ポンプが異常である場合に、第3ポンプに代えて第4ポンプを作動させる制御部をさらに備える。
 好ましくは、潤滑油供給ユニットは、第1ポンプが異常である場合に、第1ポンプに代えて第2ポンプを作動させる制御部をさらに備える。
 より好ましくは、制御部は、軸受の温度を示す検出信号を受け、第1ポンプを作動させる制御信号を第1ポンプに送信したときに検出信号が示す温度の変化量に応じて第1ポンプの異常の有無を判断する。
 より好ましくは、潤滑油供給ユニットは、第1ポンプを駆動させる第1駆動回路と、第2ポンプを駆動させる第2駆動回路とをさらに備える。制御部は、第1ポンプを作動させる第1制御信号を第1駆動回路に送信した時に第1駆動回路の動作状況を示す検出信号に基づいて第1ポンプの異常の有無を判断し、第1ポンプが異常であると判断した場合には、第2駆動回路に第2ポンプを作動させる第2制御信号を送信する。
 この発明は、他の局面では、上記のいずれかの潤滑油供給ユニットを備える軸受装置である。
 本発明によれば、ポンプに故障が生じたときも、給油を継続することが可能な潤滑油供給ユニットが実現できる。
本実施形態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示す図である。 潤滑油供給ユニット20の構成を示す図である。 図2のIII-IIIにおける断面図である。 図2のIV-IVにおける断面図である。 ポンプの一例を示す図である。 潤滑油供給ユニットの主要部の電気回路の構成を説明するためのブロック図である。 潤滑油の供給タイミングについて説明するための基本波形図である。 正常時の軸受の温度変化を示した波形図である。 潤滑油供給異常時の軸受の温度変化を示した波形図である。 蓄電部の充放電およびポンプ駆動の切替についての制御を説明するためのフローチャートである。 実施の形態2において制御装置が実行するポンプ切替処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態3の潤滑油供給ユニット120の構成を示す回路ブロック図である。
 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]
 図1は、本実施形態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示す図である。
 図1、図2を参照して、本実施形態に係る工作機用スピンドル50は、回転軸51と、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、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10とを含む。軸受装置10は、軸受11と、潤滑油供給ユニット20と、外輪間座33と、内輪間座34とを含む。軸受11は、アンギュラ玉軸受であり、内輪14と、外輪13と、内輪14と外輪13との間に配置された玉である転動体15とを含む。
 回転軸51の外周には2つの軸受11が配置されている。軸受11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11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。
 軸受11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が配置されている。また、2つの軸受11の間(潤滑油供給ユニットが配置された側と反対側)には、他の内輪間座36および外輪間座35がそれぞれ回転軸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。
 図2は、潤滑油供給ユニット20の構成を示す図である。図3は、図2のIII-IIIにおける断面図である。図4は、図2のIV-IVにおける断面図である。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と、蓄電部を含む電源回路26と、制御装置27と、駆動回路28A,28Bと、ポンプ29A,29Bと、潤滑油を保持する潤滑油タンク30とを含む。
 図3、図4を参照して、軸受装置10は、軸受11と潤滑油供給ユニット20とを含む。なお、軸受装置として、軸受11と潤滑油供給ユニット20とを一体化させても良い。
 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。
 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17とを含む。本実施の形態で図示したのは、アンギュラ玉軸受であるが、軸受11としては、たとえば、深溝玉軸受、あるいは円筒ころ軸受などを用いることもできる。
 軸受11には、予め所定量のグリースが封入される。シール部材17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とによって間座が構成されている。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2に示すように、円環状のハウジング本体21内に配置された、円周方向に発電部25、電源回路26、制御装置27、駆動回路28A,28B、ポンプ29A,29B、潤滑油タンク30を含む。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。後に図3で示すが、ハウジング本体21には、ねじ38によって蓋22が取り付けられている。発電部25、電源回路26、制御装置27、駆動回路28A,28B、ポンプ29A,29B、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、電源回路26は制御装置27に接続され、制御装置27は駆動回路28A,28Bに接続される。駆動回路28A,28Bはマイクロポンプなどのポンプ29A,29Bを動作させるための回路である。ポンプ29A,29B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31A,31Bと、ポンプ29A,29B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32A,32Bとが接続されている。吐出チューブ32A,32Bの途中には、逆止弁80A,80Bが配置される。なお、図2に示すように、吸込みチューブ31A,31Bの先端が最下部に位置するようにポンプ29A,29Bの位置を決めることが好ましい。これにより、潤滑油タンク30に溜まったオイルを最後まで無駄なく吸引することができる。
 吐出チューブ32Aの先端部(ポンプと接続された根元部と反対側の端部)には、図3にポンプ29Aについて代表して示すようにノズル37Aが接続されている。ノズル37A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37A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。なお、ポンプ29Bについても、図3と同様な配置で、対応する吸込みチューブ31B、吐出チューブ32B、逆止弁80B、ノズル37B(図示せず)が配置されている。
 潤滑油供給ユニット20の発電部25としては、例えば、ゼーベック効果によって発電を行なうものを使用することができる。具体的には、図2に示すように、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に対向して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2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3参照)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はゼーベック効果により発電を行なうことができる。
 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。
 発電部25によって発生した電力は、電源回路26に蓄電される。具体的には、電力は電源回路26に含まれる蓄電池やコンデンサなどに蓄電される。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。
 ポンプ29A,29Bは駆動回路28A,28Bをそれぞれ介して制御装置27により制御される。ポンプ29A,29Bは、潤滑油タンク30内の潤滑油を吸込みチューブ31A,31Bから吸引し、吸引した潤滑油を吐出チューブ32A,32Bおよびノズル37A、37Bを介して軸受11の内部へ供給する。ポンプ29Aが正常時には、ポンプ29Aが使用される。ポンプ29Aが異常を示すと、ポンプ29Aに代えてポンプ29Bが使用される。したがって、たとえばポンプ29Aが故障しても、軸受11に対する給油を継続することができる。
 潤滑油供給ユニット20の円環状のハウジングは、図3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の開口部を閉塞する蓋体22とによって構成される。
 ハウジングの蓋体22は、ハウジング本体21に対し、ねじ38により固定される。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、ねじ38が固定されているタップ穴から当該ネジを外して、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る。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。
 潤滑油タンク30の袋体には、ポンプ29A,29Bと接続する吸込みチューブ31A,31Bを設ける。吸込みチューブ31A,31B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31A,31Bを袋体と一体化することができる。
 潤滑油タンク30の袋体に設ける吸込みチューブ31A,31Bは、ポンプ29A,29Bに対してそれぞれ取り外し可能に接続されていてもよい。吸込みチューブ31A,31Bをポンプ29A,29B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31A,31Bをポンプ29A,29Bから外し、吸込みチューブ31A,31B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29A,29B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なうことができる。
 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。
 図5は、ポンプの一例を示す図である。ポンプは例えば回転式のトロコイドポンプである。ポンプ29A,29Bの各々は、回転部としてのインナーロータ60及びアウターロータ61と、固定部としてのケース(図示せず)とを有する。ケースには、吸入ポート62及び吐出ポート63が形成されている。ポンプの吸入ポート62及び吐出ポート63は、吸い込みチューブ31A(31B)および吐出チューブ32A(32B)にそれぞれ接続されている。インナーロータ60及びアウターロータ61は、方向R1に向かって回転可能である。
 インナーロータ60とアウターロータ61とは複数箇所で接触し、噛み合わされている。ポンプ29A,29Bの内部には、インナーロータ60とアウターロータ61との各接触部により区分された複数の空間(例えば5つの空間)が形成されている。インナーロータ60が第1方向R1に回転すると、インナーロータ60との噛合いによってアウターロータ61が第1方向R1に回転する。インナーロータ60とアウターロータ61とが正転することにより、上記複数の空間の体積はそれぞれ変化する。
 ポンプ29A(29B)は、インナーロータ60およびアウターロータ61とが第1方向R1に向かって回転することにより、潤滑油タンク30から吸引した潤滑油を、吐出チューブ32A(32B)、逆止弁80A(80B)およびノズル37A(37B)を介して軸受11の内部に吐出可能に設けられている。ポンプ29A,29Bは、インナーロータ60およびアウターロータ61とが第1方向R1に向かって回転したときに、逆止弁80A,80Bの基準値(開弁圧力)以上の吐出圧力を潤滑油に印加することができる。ポンプ29A,29Bの駆動時における吐出圧力は、例えば1kPa以上2kPa以下である。
 なお、図5に示すように、1つの空間の体積が最も小さくなるとき、当該空間(微小隙間S)におけるインナーロータ60とアウターロータ61との間隔は、例えば異物(潤滑油に混入され得る潤滑油以外の物、または所定値以上の粘度の潤滑油)の外径よりも小さくなり得る。ポンプ29A,29Bは、駆動回路28A,28Bを介して制御装置27により制御される。潤滑油中の異物によって、ポンプ29Aが動かない場合、制御装置27はポンプ29Bを使用して潤滑油を軸受に供給する。
 図6は、潤滑油供給ユニットの主要部の電気回路の構成を説明するためのブロック図である。
 図6を参照して、潤滑油供給ユニットは、発電部25と、電源回路26と、制御装置27と、温度センサ9と、スイッチ91A,91B,92と、ポンプ駆動回路28A,28Bと、抵抗94と、潤滑油タンク30と、吸込みチューブ31A,31Bと、ポンプ29A,29Bと、逆止弁80A,80Bと、吐出チューブ32A,32Bとを含む。
 発電部25は、軸受の内輪と外輪との間に生じる温度差によって発電を行なう。電源回路26は、発電部25の電圧を昇圧する昇圧コンバータ82と、発電部25で発電された電気エネルギを昇圧コンバータ82を経由して蓄電する蓄電部86と、蓄電部86の電圧を昇圧して負荷に供給する昇圧コンバータ85とを含む。
 制御装置27は、駆動回路28A,28Bを介してポンプ29A,29B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このプログラム記憶部と接続され制御プログラムを実行する演算部(マイコン)とを含む。制御装置27により、軸受11(図3)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29A,29B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。
 より具体的には、制御装置27は、データ処理装置27aと、コンパレータ27bとを含む。データ処理装置27aは、温度センサ9の出力や電圧VCの値をデータとして取り込むためのA/Dコンバータ27dと、温度センサ9によって監視された温度変化に関するデータを不揮発的に記憶する不揮発メモリ27cとを含む。なお、A/Dコンバータ27d、不揮発メモリ27cは、データ処理装置27aに内蔵されていても良く、データ処理装置27aの外部に設けられていても良い。
 コンパレータ27bは、電圧VCが所定電圧に到達したことを検出すると、割り込み信号を出力する。データ処理装置27aは、コンパレータ27bから割り込み信号を受けると、スリープ状態から起動してポンプ駆動回路28A,28Bまたは抵抗94を用いて蓄電部86の電気エネルギを放電する。このときに、データ処理装置27aは、抵抗94を用いた放電を所定回数行なった後にポンプ駆動回路28A,28Bを駆動させて潤滑油を軸受内部に供給するように制御を行なう。このようにすることによって、適切な時間間隔を空けた潤滑油の供給が行なわれる。
 ポンプ駆動回路28A,28B、抵抗94のいずれか1つに通電できるように、スイッチ91A,91B,92が設けられる。
 データ処理装置27aは、起動後に温度センサ9から内輪温度Ti1,内輪側熱伝導体温度Ti2,外輪側熱伝導体温度Toの少なくとも1つを受けてこれらの温度変化がポンプ駆動回路28A,28Bを用いた潤滑油供給のタイミングに同期しているか否かを解析する。
 ポンプ29A,29B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31A,31Bと、ポンプ29A,29B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32A,32Bとが接続されている。吐出チューブ32A,32Bの途中には、逆止弁80A,80Bが配置される。
 吐出チューブ32A,32Bの先端部には、図3にポンプ29Aについて代表して示すようにノズル37A,37Bが接続されている。ノズル37A,37Bの先端部は軸受11の内部にまで延び、基油を軸受11に供給する。
 逆止弁80A、80Bは、それぞれ吐出チューブ32A,32Bの途中に設けられている。逆止弁80A、80Bは、基準値(開弁圧力)以上の吐出圧力が加えられた潤滑油を吐出チューブ32A,32Bにおいて軸受11側に向けて流通させる。一方、逆止弁80A、80Bは、当該基準値未満の吐出圧力が加えられた潤滑油の吐出チューブ32A,32Bにおける流通を阻止する。逆止弁80A、80Bは、任意の構成を有していればよい。逆止弁80A、80Bの上記基準値は、ポンプ29A,29Bの駆動時の吐出圧力以下である。また、逆止弁80A、80Bの上記基準値は、ポンプ29A,29Bの停止時においてポンプ29A,29Bの潤滑油の吐出圧力(例えば1kPa未満)超える値である。逆止弁80A、80Bの上記基準値は、例えば2kPa以下であり、好ましくは1kPa以上である。
 <潤滑油供給ユニットの供給動作と異常検出>
 以上説明した潤滑油供給ユニットは、軸受11(図3参照)に対して定期的に潤滑油を供給することにより、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。
 ポンプ29A,29B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86(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。
 図7は、潤滑油の供給タイミングについて説明するための基本波形図である。図7において、縦軸は蓄電部の電圧を示し、横軸は時間を示し、蓄電部の電圧VCの時間変化(充電および放電状況)が波形として示される。
 ポンプ29A,29Bを駆動するために必要な電圧V2に蓄電部の電圧が達する(あるいは満充電になる)と、時刻t1において蓄電部に蓄積された電力によりポンプ29Aまたはポンプ29Bが駆動される。
 また、図7に示すように、一度ポンプ29Aまたはポンプ29Bを駆動して一部の放電が行なわれた後にさらに抵抗による放電が行なわれ蓄電部86の電圧が電圧V1にまで低下すると、再び充電動作が行なわれる。この結果、蓄電部86の電圧VCが電圧V2に到達する。ただし、電圧がV2に達するごとにポンプ29Aまたはポンプ29Bを駆動して潤滑油を軸受内部に供給すると、供給量が多すぎる場合もある。そこで、一度ポンプ29Aまたはポンプ29Bを駆動した後には、図6の抵抗94によって蓄電部86の電荷を所定回数放電する。
 具体的には、図7に示すように、1回ポンプ29Aまたはポンプ29Bを駆動した(時刻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に到達した時刻t2)においてポンプ29Aまたはポンプ29Bを駆動する、というサイクルを繰り返すようにポンプ29Aまたはポンプ29Bの駆動インターバルを管理してもよい。このように制御するために、放電回数Nを制御装置27において記憶し1回放電するたびにNを増加させN=9となったときにポンプ29Aまたはポンプ29Bを駆動するように制御を行なえばよい。
 なお、図7では、抵抗による放電後電圧V3に比べてポンプ駆動時の放電後電圧V1が低くなっている。ポンプ駆動のタイミングを観測しやすくするためにそのように設定しているが、電圧V3と電圧V1とは等しくても良い。図6のデータ処理装置27aは、ポンプ駆動を自ら行なっているので、ポンプ駆動のタイミングについては電圧VCを参照しなくても知ることができる。
 潤滑油の吐出時間(量)と間隔(インターバル)は、予め潤滑油供給ユニット内部のデータ処理装置27aにプログラムして決定することができる。
 このような基本制御が実行されている場合に、本実施の形態では合わせて軸受の温度を監視する。そしてポンプの駆動タイミングに同期して、温度に変化が生じる場合には、潤滑油が実際に軸受内部に吐出されたと判断する一方で、温度に変化が生じなければ潤滑油が供給されていないと判断する。
 たとえば、工作機用スピンドルなどは、軸受外輪側の温度をモニタすることで、軸受の異常発熱を検出する方法がとられることがある。軸受内部の潤滑性能が低下すると、転動体の転がり摩擦による発熱が増大し、内外輪の温度が正常時に比べて高くなる。したがって、図6に示した温度センサ9は、しばしば軸受に設けられる。
 この温度センサ9を用いて潤滑油の供給を検出することができる。軸受内部の潤滑油が潤滑に寄与する量よりも多い場合、転動体や保持器などの回転に伴う撹拌抵抗の影響を受け、潤滑油量が適量である時に比べて内外輪の温度が高くなる。潤滑油を軸受内部に吐出した直後は、このような温度上昇が見られる。
 したがって、本実施の形態では、潤滑油を軸受内部に吐出した直後の外輪(又は内輪)側温度上昇を時間情報と共に記録し、予めプログラムされた吐出インターバルと照らし合わせることによって、外輪(又は内輪)側の温度上昇と時間情報に基づいて、潤滑油の供給履歴を確認することができる。
 図8は、正常時の軸受の温度変化を示した波形図である。図9は、潤滑油供給異常時の軸受の温度変化を示した波形図である。図8および図9には、内輪温度Ti1と、内輪側熱伝導体温度Ti2と、外輪側熱伝導体温度Toと、蓄電部86の電圧VCとが示されている。
 図8では、ポンプ駆動時刻t1A,t2Aに同期して、温度Ti1,Ti2,Toが上昇している。したがって、このような波形が観測された場合には、軸受内部に実際に潤滑油が供給されたことがわかる。
 一方、図9では、ポンプ駆動時刻t1B,t2Bに同期した、温度Ti1,Ti2,Toの上昇は見られない。したがって、このような波形が観測された場合には、軸受内部には潤滑油が供給されていないことがわかる。
 図6の制御装置27は、ポンプが正常に動作したか否かを図8、図9に示した軸受温度の変化を観測することによって判断する。以下に、この判断に基づくポンプの切替制御について、フローチャートを用いて説明する。
 図10は、蓄電部の充放電およびポンプ駆動の切替についての制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから呼び出されて実行される。図6、図10を参照して、このフローチャートの処理が開始されると、ステップS1において、電圧VCが2.5V以上となると発生するコンパレータ27bからの割込み信号の有無が判断される。ステップS1において割込み信号がなければ、データ処理装置27aはスリープ状態を維持し制御はステップS26においてメインルーチンに戻される。
 一方、ステップS1において割込み信号が入力された場合には、ステップS2に処理が進められ、データ処理装置27aがウェークアップする。
 そして、ステップS3においてデータ処理装置27aは、不揮発メモリ27cに記憶されていた蓄電部86の放電回数Nを読み出す。続いて、データ処理装置27aは、ステップS4において、放電回数Nが規定値未満か否かを判断する。
 ステップS4において放電回数Nが規定値未満であった場合には(S4でYES)、ステップS5に処理が進められる。ステップS5では、データ処理装置27aは、蓄電部86の電荷を抵抗94によって放電する。そしてステップS6において、データ処理装置27aは、温度センサ9によって、軸受温度(温度T1)を測定し、不揮発メモリ27cに記憶させる。そして、ステップS7において放電回数Nに1を加算し、ステップS24において放電回数Nを不揮発メモリ27cに書き込む。
 一方、ステップS4において放電回数Nが規定値以上であった場合には(S4でNO)、ステップS8に処理が進められる。
 データ処理装置27aは、ステップS8においてポンプ駆動回路28Aを駆動し、ステップS9においてポンプ29Aに潤滑油を吐出させる。そして、ステップS10において、データ処理装置27aは、温度センサ9によって軸受温度(温度T2)を測定する。そして、ステップS11において、前回のステップS6の処理時に不揮発メモリ27cに記憶させておいた温度T1を読み出して、T2>T1であるか否かを判断する。なお、この判断はT2-T1>aであることによって判断しても良い。ここで、aは、測定誤差などを考慮してあらかじめ定めた値であればよい。
 図8、図9で説明したように、T2がT1より上昇していれば、潤滑油は正常に軸受に供給されており、T2とT1に差がなければ、潤滑油は軸受に供給されなかったと判断できる。
 ステップS11においてT2-T1>aが成立した場合には(S11でYES)、ステップS12に処理が進められる。ステップS12では潤滑油の吐出回数が1回加算され、ステップS13において吐出回数等の吐出ポンプ情報が不揮発メモリ27cに書き込まれる。続いて、ステップS14において抵抗94を用いて電圧V1まで放電が完了された後に、ステップS15において放電回数がリセットされ、リセットされた放電回数がステップS24において不揮発メモリ27cに書き込まれる。
 一方、ステップS11においてT2-T1>aが成立しなければ(S11でNO)ステップS16に処理が進められ、データ処理装置27aはポンプ29Aからの潤滑油の供給に異常が発生したと判定し、ポンプ29Bを作動させる。
 データ処理装置27aは、ステップS16においてポンプ駆動回路28Bを駆動し、ステップS17においてポンプ29Bに潤滑油を吐出させる。そして、ステップS18において、データ処理装置27aは、温度センサ9によって軸受温度(温度T3)を測定する。そして、ステップS19において、前回のステップS6の処理時に不揮発メモリ27cに記憶させておいた温度T1を読み出して、T3>T1であるか否かを判断する。なお、この判断はT3-T1>aであることによって判断しても良い。ここで、aは、測定誤差などを考慮してあらかじめ定めた値であればよい。
 図8、図9で説明したように、T3がT1より上昇していれば、潤滑油は正常に軸受に供給されており、T3とT1に差がなければ、潤滑油は軸受に供給されなかったと判断できる。
 ステップS19においてT3-T1>aが成立した場合には(S19でYES)、ステップS20に処理が進められる。ステップS20では潤滑油の吐出回数が1回加算され、ステップS21において吐出回数等の吐出ポンプ情報が不揮発メモリ27cに書き込まれる。続いて、ステップS22において抵抗94を用いて電圧V1まで放電が完了された後に、ステップS23において放電回数がリセットされ、リセットされた放電回数がステップS24において不揮発メモリ27cに書き込まれる。
 ステップS24における書き込みが完了した後にはステップS25に処理が進められる。ステップS25ではデータ処理装置27aがスリープ状態に移行し、ステップS26において制御はメインルーチンに戻される。
 なお、ステップS19において、T3-T1>aが成立しなければ、ポンプ29Bにも異常が発生していると判断され、ステップS27において制御が終了する。なお、このときに異常を報知する信号を外部に出力するようにしても良い。
 なお、図8、図9では、軸受外輪の温度変化を示していないが、軸受外輪でも、内輪や内外輪側熱伝導体同様に潤滑油吐出直後の温度変化が確認できる。したがって、外輪の温度を観測して潤滑油の吐出の有無を判断しても良い。
 図10のフローチャートの処理では、抵抗94に放電した直後の軸受温度T1を記録し、ポンプ29A,29Bを作動させた直後の軸受温度T2,T3と比較して、ポンプ29A,29Bの作動直後の軸受温度T2,T3がT1よりも高い場合はユニットの機能は正常とし、T1とT2,T3に差がない場合は異常と判断した。なお、潤滑油の吐出時に温度が上昇する例を説明したが、外部から潤滑油を供給する場合など、供給する潤滑油の温度が低い場合には温度が低下することも考えられる。したがって、温度変化が温度上昇ではなく温度低下であってもその変化がポンプ作動のタイミングに同期しているか否かをみれば、同様の判断を行なうことができる。また、温度を常時監視しておいて温度変化のタイミングとポンプ作動のタイミングとが所定の関係に無い(同期していない)場合に異常と判定しても良い。
 [実施の形態2]
 実施の形態1では、給油時の軸受の温度変化を監視してポンプが正常に動作するか否かを判断した。実施の形態2では、ポンプ駆動回路28A,28Bの出力するポンプ駆動信号を電圧センサで検出し、ポンプが正常に動作するか否かを判断する。図1~図6の構成については、実施の形態2についても共通するので説明は繰り返さない。
 図11は、実施の形態2において制御装置が実行するポンプ切替処理を説明するためのフローチャートである。
 図11のフローチャートの処理は、図10で説明した実施の形態1で実行される処理に比べて、以下の点が異なる。
 まずステップS6が削除され、ステップS5の後にステップS7が実行される。また、ステップS10,S11に代えてステップS101,S102の処理が実行される。また、S18,S19に代えてステップS103,S104の処理が実行される。他の部分の処理は、図10で説明した処理と同じであるので、ここでは説明は繰り返さない。
 図6、図11を参照して、ステップS8でポンプ29Aを作動させ、ステップS9で潤滑油を吐出するように制御を行なったときに、ステップS101において、制御装置27は、電圧センサ40Aを用いて、ポンプ駆動回路28Aがポンプ29Aに出力している駆動電圧V1を測定する。続いて、ステップS102において、制御装置27は、駆動電圧V1が閾値Vaよりも大きいか否かを判断する。ステップS102において、V1>VaであればステップS12に処理が進められる一方、V1>VaでなければステップS16に処理が進められる。
 ステップS16,S17において、ポンプ29Aに代えてポンプ29Bが作動された場合、ステップS103において、制御装置27は、電圧センサ40Bを用いて、ポンプ駆動回路28Bがポンプ29Bに出力している駆動電圧V2を測定する。続いて、ステップS104において、制御装置27は、駆動電圧V2が閾値Vaよりも大きいか否かを判断する。ステップS104において、V2>VaであればステップS20に処理が進められる一方、V2>VaでなければステップS27に処理が進められ、このフローチャートの処理は終了する。
 このように、温度上昇以外の観測結果によってポンプの作動/不作動を判断してポンプの切替を行なっても良い。
 [実施の形態3]
 実施の形態1,2では、潤滑油タンク1つにポンプを2つ設けた例を説明した。しかし、潤滑油タンクの内部のオイルに異物が混入してしまい、その結果、ポンプが2つとも異物噛み込みなどによって作動しなくなってしまうことも考えられる。
 そこで、実施の形態3では、さらに潤滑油タンク1つとポンプ2つとを追加して備える例を説明する。
 図12は、実施の形態3の潤滑油供給ユニット120の構成を示す回路ブロック図である。潤滑油供給ユニット120は、図6に示した潤滑油供給ユニット20の構成に加えて、スイッチ91C,91Dとポンプ駆動回路28C,28Dと、潤滑油タンク130と、ポンプ29C,29Dと、逆止弁80C,80Dとを含む。
 このような構成において、制御装置27は、ポンプ駆動回路28Aに通電してもポンプ29Aが動作しないときにはポンプ駆動回路28Bに通電し、ポンプ駆動回路28Bに通電してもポンプ29Bが動作しないときにはポンプ駆動回路28Cに通電し、ポンプ駆動回路28Cに通電してもポンプ29Cが動作しないときにはポンプ駆動回路28Dに通電してポンプ29Dを動作させる。
 このようにすることによって、潤滑油タンク30に汚れなどが逆流しポンプ29A,29Bが動作不良となっても、動作を継続させることができる。
 なお、ポンプの動作の判断については、図10に示したように軸受温度の変化で判断してもよく、図11に示したようにポンプ駆動回路の駆動電圧で判断しても良い。
 なお、実施の形態3にタンク2つポンプ4つの例を記載したが、これらの切替制御については図10,図11の制御を容易に拡張することができる。
 [実施の形態のまとめ]
 最後に、実施の形態1~3について、再び図面を参照して総括する。
 図6を参照して、潤滑油供給ユニット20は、潤滑油を保持する潤滑油タンク30と、潤滑油タンク30から軸受11の内部に潤滑油を供給する第1ポンプ29Aと、第1ポンプ29Aから潤滑油が供給されないときに潤滑油タンク30から軸受11の内部に潤滑油を供給する第2ポンプ29Bと、第1ポンプ29Aおよび第2ポンプ29Bを作動させるための電力を発生させる発電部25とを備える。
 好ましくは、潤滑油供給ユニット20は、第1ポンプ29Aが異常である場合に、第1ポンプ29Aに代えて第2ポンプ29Bを作動させる制御装置27をさらに備える。
 このような構成とすることによって、1つのポンプが不作動となったときに代わりのポンプを動かして潤滑油の供給を継続することができる。
 好ましくは、潤滑油供給ユニット20は、第1ポンプ29Aから軸受けに潤滑油を供給する第1通路に設けられた第1逆止弁80Aと、第2ポンプ29Bから軸受けに潤滑油を供給する第2通路に設けられた第2逆止弁80Bとをさらに備える。
 このような構成とすることによって、軸受側からポンプや潤滑油タンクに汚れた潤滑油が逆流することを防ぐことができ、第1ポンプ29Aが故障した後にさらに第2ポンプ29Bも故障してしまうことを防ぐことができる。
 図8~図10に示すように、より好ましくは、制御装置27は、軸受11の温度を示す検出信号Ti1,Ti2,Toを受け、第1ポンプ29Aを作動させる制御信号を第1ポンプ29Aに送信したときに検出信号Ti1,Ti2,Toが示す温度の変化量に応じて第1ポンプ29Aの異常の有無を判断する。
 また、図11に示すように、より好ましくは、潤滑油供給ユニット20は、第1ポンプ29Aを駆動させる第1駆動回路28Aと、第2ポンプ29Bを駆動させる第2駆動回路28Bとをさらに備える。制御装置27は、第1ポンプ29Aを作動させる第1制御信号を第1駆動回路28Aに送信した時に第1駆動回路28Aの動作状況を示す検出信号(電圧V1)に基づいて第1ポンプ29Aの異常の有無を判断し、第1ポンプ29Aが異常であると判断した場合には、第2駆動回路28Bに第2ポンプ29Bを作動させる第2制御信号を送信する。
 図12を参照して、好ましくは、潤滑油供給ユニット120は、潤滑油を保持する潤滑油タンク130と、潤滑油タンク130から軸受11の内部に潤滑油を供給する第3ポンプ29Cと、第3ポンプ29Cから潤滑油が供給されないときに潤滑油タンク130から軸受11の内部に潤滑油を供給する第4ポンプと、潤滑油タンク30、潤滑油タンク130、第1~第4ポンプ、および発電部25を収容するハウジング(ハウジング本体21および蓋22)とをさらに備える。
 より好ましくは、潤滑油供給ユニット120は、第1ポンプ29Aが異常である場合に、第1ポンプ29Aに代えて第2ポンプ29Bを作動させ、第2ポンプ29Bが異常である場合に、第2ポンプ29Bに代えて第3ポンプ29Cを作動させ、第3ポンプ29Cが異常である場合に、第3ポンプ29Cに代えて第4ポンプ29Dを作動させる制御装置27をさらに備える。
 このような構成とすることによって、単純なポンプの故障時に加えて、潤滑油タンクのオイルの汚損に起因するポンプの故障時などの場合に対しても、潤滑油の供給を継続することが可能となる。
 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。
 30,130 潤滑油タンク、29A,29B,29C,29D ポンプ、9 温度センサ、10 軸受装置、11 軸受、13 外輪、14 内輪、15 転動体、16 保持器、20,120 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 制御装置、27a データ処理装置、27b コンパレータ、27c 不揮発メモリ、27d コンバータ、28A,28B,28C,28D ポンプ駆動回路、31A,31B 吸込みチューブ、32A,32B 吐出チューブ、33,35 外輪間座、34,36 内輪間座、37A,37B ノズル、40A,40B 電圧センサ、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、60 インナーロータ、61 アウターロータ、62 吸入ポート、63 吐出ポート、80,80A,80B,80C,80D 逆止弁、82,85 昇圧コンバータ、86 蓄電部、91A,91B,91C,91D,92 スイッチ、94 抵抗。

Claims (8)

  1.  潤滑油を保持する第1保持部と、
     前記第1保持部から軸受の内部に潤滑油を供給する第1ポンプと、
     前記第1ポンプから潤滑油が供給されないときに前記第1保持部から前記軸受の内部に潤滑油を供給する第2ポンプと、
     前記第1ポンプおよび前記第2ポンプに電力を供給する電源部とを備える、潤滑油供給ユニット。
  2.  前記第1ポンプから前記軸受けに前記潤滑油を供給する第1通路に設けられた第1逆止弁と、
     前記第2ポンプから前記軸受けに前記潤滑油を供給する第2通路に設けられた第2逆止弁とをさらに備える、請求項1に記載の潤滑油供給ユニット。
  3.  前記潤滑油を保持する第2保持部と、
     前記第2保持部から軸受の内部に潤滑油を供給する第3ポンプと、
     前記第3ポンプから潤滑油が供給されないときに前記第2保持部から前記軸受の内部に潤滑油を供給する第4ポンプと、
     前記第1保持部、前記第2保持部、前記第1~第4ポンプ、および前記電源部を収容するハウジングとをさらに備える、請求項1に記載の潤滑油供給ユニット。
  4.  前記第1ポンプが異常である場合に、前記第1ポンプに代えて前記第2ポンプを作動させ、前記第2ポンプが異常である場合に、前記第2ポンプに代えて前記第3ポンプを作動させ、前記第3ポンプが異常である場合に、前記第3ポンプに代えて前記第4ポンプを作動させる制御部をさらに備える、請求項3に記載の潤滑油供給ユニット。
  5.  前記第1ポンプが異常である場合に、前記第1ポンプに代えて前記第2ポンプを作動させる制御部をさらに備える、請求項1に記載の潤滑油供給ユニット。
  6.  前記制御部は、前記軸受の温度を示す検出信号を受け、前記第1ポンプを作動させる制御信号を前記第1ポンプに送信したときに前記検出信号が示す温度の変化量に応じて前記第1ポンプの異常の有無を判断する、請求項4または5に記載の潤滑油供給ユニット。
  7.  前記第1ポンプを駆動させる第1駆動回路と、
     前記第2ポンプを駆動させる第2駆動回路とをさらに備え、
     前記制御部は、前記第1ポンプを作動させる第1制御信号を前記第1駆動回路に送信した時に前記第1駆動回路の動作状況を示す検出信号に基づいて前記第1ポンプの異常の有無を判断し、前記第1ポンプが異常であると判断した場合には、前記第2駆動回路に前記第2ポンプを作動させる第2制御信号を送信する、請求項4または5に記載の潤滑油供給ユニット。
  8.  請求項1~7のいずれか1項に記載の潤滑油供給ユニットを備える、軸受装置。
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