JP6900166B2 - Lubricating oil supply unit and bearing device equipped with it - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to a lubricating oil supply unit, and more specifically to a lubricating oil supply unit that supplies lubricating oil to the inside of a bearing and a bearing device including the same.
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。 The self-powered lubricating oil supply unit charges and stores the electric power self-generated inside the unit due to the temperature difference between the inner and outer rings of the bearing, and uses the electric power to supply the lubricating oil from the lubricating oil tank to the inside of the bearing in a timely manner. (Discharge). Since such a self-powered lubricating oil supply unit does not need to supply electric power or lubricating oil from the outside, the bearing can be used satisfactorily without maintenance for a long period of time.
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。 A rolling bearing device in which a lubrication unit is incorporated inside a rolling bearing has been conventionally known. The bearing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-37879 (Patent Document 1) applies lubricating oil to the bearing by intermittently operating a pump from a lubricating oil tank arranged in a spacer adjacent to the bearing. It is said that it can be stably supplied for a long period of time.
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。 The self-powered lubrication unit is for long-term stable lubrication, and high reliability is required. The oil stored in the tank is pumped up and supplied to the bearings, but if the pump breaks down, oil cannot be supplied.
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。 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.
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。 In summary, the present invention is a lubricating oil supply unit, that is, a first holding portion that holds the lubricating oil, a first pump that supplies the lubricating oil from the first holding portion to the inside of the bearing, and lubrication from the first pump. It includes a second pump that supplies lubricating oil from the first holding portion to the inside of the bearing when oil is not supplied, and a power generation unit that generates electric power for operating the first pump and the second pump.
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。 Preferably, the lubricating oil supply unit is provided in the first check valve provided in the first passage for supplying the lubricating oil from the first pump to the bearing and in the second passage for supplying the lubricating oil from the second pump to the bearing. It is further provided with a second check valve.
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。 Preferably, 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 portion to the inside of the bearing, and a housing for accommodating the first holding portion, the second holding portion, the first to fourth pumps, and the power generating portion are further provided.
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。 More preferably, 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 for operating the 3rd pump and operating the 4th pump in place of the 3rd pump when the 3rd pump is abnormal is further provided.
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。 Preferably, the lubricating oil supply unit further includes a control unit that operates the second pump in place of the first pump when the first pump is abnormal.
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。 More preferably, the control unit receives a detection signal indicating the temperature of the bearing, and when the control signal for operating the first pump is transmitted to the first pump, the control unit of the first pump responds to the amount of change in temperature indicated by the detection signal. Determine if there is any abnormality.
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。 More preferably, the lubricating oil supply unit further includes a first drive circuit for driving the first pump and a second drive circuit for driving the second pump. The control unit determines whether or not there is an abnormality in the first pump based on the detection signal indicating the operating status of the first drive circuit when the first control signal for operating the first pump is transmitted to the first drive circuit, and the first 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.
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。 The present invention is, in other aspects, a bearing device comprising any of the above lubricating oil supply units.
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。 According to the present invention, it is possible to realize a lubricating oil supply unit capable of continuing refueling even when a failure occurs in the pump.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings below, the same or corresponding parts will be given the same reference number and the explanation will not be repeated.
[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。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a spindle for a machine tool, which is an example of a mechanical device to which the bearing device according to the present embodiment is applied.
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。
With reference to FIGS. 1 and 2, the
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。
Two
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。
A lubricating
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。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the lubricating
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。
With reference to FIGS. 3 and 4, the bearing
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。
The lubricating
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。
The
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。
A predetermined amount of grease is previously sealed in the
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。
The
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35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。
As shown in FIG. 2, the lubricating
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。
A
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。
As the
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。
Here, when a rolling bearing device is used as the bearing
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。
The
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。
By using such a
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。
The electric power generated by the
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。
The
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。
As shown in FIG. 3, the annular housing of the lubricating
ハウジングの蓋体22は、ハウジング本体21に対し、ネジ35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、ネジ35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。
The
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。
The outer peripheral surface of the
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。
The bag body of the lubricating
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。
The
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。
Further, by making the bag body of the lubricating
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。 The above bearing device is an inner ring rotation. Further, although the center of rotation is the horizontal axis, the vertical axis may be used.
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。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a pump. The pump is, for example, a rotary trochoidal pump. Each of the
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。
The
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。
The
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。
As shown in FIG. 5, when the volume of one space is the smallest, the distance between the
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。 FIG. 6 is a block diagram for explaining the configuration of the electric circuit of the main part of the lubricating oil supply unit.
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。
With reference to FIG. 6, the lubricating oil supply unit includes a
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。
The
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。
The
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。
More specifically, the
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。
When the comparator 27b detects that the voltage VC has reached a predetermined voltage, it outputs an interrupt signal. When the
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。
After the
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。
The
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。
The
<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。
<Supply operation of lubricating oil supply unit and abnormality detection>
The lubricating oil supply unit described above periodically supplies lubricating oil to the bearing 11 (see FIG. 3) to improve the reliability and durability of the
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。
The timing of driving the
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。 FIG. 7 is a basic waveform diagram for explaining the supply timing of the lubricating oil. In FIG. 7, the vertical axis represents the voltage of the power storage unit, the horizontal axis represents time, and the time change (charging and discharging status) of the voltage VC of the power storage unit is shown as a waveform.
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。
When the voltage of the power storage unit reaches (or becomes fully charged) the voltage V2 required to drive the
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。
Further, as shown in FIG. 7, when the
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。
Specifically, as shown in FIG. 7, after driving the
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。
In FIG. 7, the post-discharge voltage V1 when the pump is driven is lower than the post-discharge voltage V3 due to the resistor. Although it is set as such to make it easier to observe the timing of pump drive, the voltage V3 and the voltage V1 may be equal to each other. Since the
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。
The discharge time (amount) and interval (interval) of the lubricating oil can be determined in advance by programming in the
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。 When such basic control is executed, the temperature of the bearing is also monitored in this embodiment. When the temperature changes in synchronization with the drive timing of the pump, it is judged that the lubricating oil is actually discharged to the inside of the bearing, but if the temperature does not change, the lubricating oil is not supplied. to decide.
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。
For example, for a spindle for a machine tool, a method of detecting abnormal heat generation of a bearing may be adopted by monitoring the temperature on the outer ring side of the bearing. When the lubrication performance inside the bearing deteriorates, heat generation due to rolling friction of the rolling element increases, and the temperature of the inner and outer rings becomes higher than in the normal state. Therefore, the
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。
The supply of lubricating oil can be detected by using the
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。 Therefore, in the present embodiment, the temperature rise on the outer ring (or inner ring) side immediately after the lubricating oil is discharged into the bearing is recorded together with the time information, and the temperature rise is compared with the pre-programmed discharge interval to compare 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.
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。
FIG. 8 is a waveform diagram showing a temperature change of the bearing in a normal state. FIG. 9 is a waveform diagram showing a 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
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。 In FIG. 8, the temperatures Ti1, Ti2, and To rise in synchronization with the pump drive times t1A and t2A. Therefore, when such a waveform is observed, it can be seen that the lubricating oil is actually supplied to the inside of the bearing.
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。 On the other hand, in FIG. 9, the temperature Ti1, Ti2, and To do not increase in synchronization with the pump drive times t1B and t2B. Therefore, when such a waveform is observed, it can be seen that the lubricating oil is not supplied to the inside of the bearing.
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。
The
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。
FIG. 10 is a flowchart for explaining control regarding charging / discharging of the power storage unit and switching of pump drive. The processing of this flowchart is called and executed from a predetermined main routine. With reference to FIGS. 6 and 10, when the processing of this flowchart is started, it is determined in step S1 whether or not there is an interrupt signal from the comparator 27b that is generated when the voltage VC becomes 2.5 V or more. If there is no interrupt signal in step S1, the
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。
On the other hand, when the interrupt signal is input in step S1, the process proceeds to step S2, and the
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。
Then, in step S3, the
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。
If the number of discharges N is less than the specified value in step S4 (YES in S4), the process proceeds to step S5. In step S5, the
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。 On the other hand, 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.
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。
The
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。 As described in FIGS. 8 and 9, if 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. It can be judged that it was.
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。
If T2-T1> a is satisfied in step S11 (YES in S11), the process proceeds to step S12. In step S12, the number of times the lubricating oil is discharged is added once, and in step S13, discharge pump information such as the number of times of discharge is written to the
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。
On the other hand, if T2-T1> a is not satisfied in step S11 (NO in S11), the process proceeds to step S16, and the
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。
The
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。 As described in FIGS. 8 and 9, if 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. It can be judged that it was.
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。
If T3-T1> a is established in step S19 (YES in S19), the process proceeds to step S20. In step S20, the number of times the lubricating oil is discharged is added once, and in step S21, the discharge pump information such as the number of times of discharge is written in the
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。
After the writing in step S24 is completed, the process proceeds to step S25. In step S25, the
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。
If T3-T1> a is not satisfied in step S19, it is determined that an abnormality has occurred in the
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。 Although the temperature change of the outer ring of the bearing is not shown in FIGS. 8 and 9, the temperature change of the outer ring of the bearing can be confirmed immediately after the lubricating oil is discharged as in the case of the inner ring and the heat conductor on the inner and outer ring sides. Therefore, the temperature of the outer ring may be observed to determine whether or not the lubricating oil is discharged.
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。
In the processing of the flowchart of FIG. 10, the bearing temperature T1 immediately after discharging to the
[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。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, the temperature change of the bearing at the time of refueling was monitored to determine whether or not the pump operates normally. In the second embodiment, the pump drive signals output by the
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。 FIG. 11 is a flowchart for explaining the pump switching process executed by the control device in the second embodiment.
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。 The processing of the flowchart of FIG. 11 differs from the processing executed in the first embodiment described with reference to FIG. 10 in the following points.
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。 First, step S6 is deleted, and step S7 is executed after step S5. Further, instead of steps S10 and S11, the processes of steps S101 and S102 are executed. Further, instead of S18 and S19, the processes of steps S103 and S104 are executed. Since the processing of other parts is the same as the processing described with reference to FIG. 10, the description is not repeated here.
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。
With reference to FIGS. 6 and 11, when the
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。
When the
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。 In this way, the pump may be switched by determining the operation / non-operation of the pump based on the observation result other than the temperature rise.
[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。
[Embodiment 3]
In the first and second embodiments, an example in which two pumps are provided in one lubricating oil tank has been described. However, it is conceivable that foreign matter is mixed into the oil inside the lubricating oil tank, and as a result, both pumps may not operate due to foreign matter being caught.
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。 Therefore, in the third embodiment, an example in which one lubricating oil tank and two pumps are additionally provided will be described.
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。
FIG. 12 is a circuit block diagram showing the configuration of the lubricating
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。
In such a configuration, the
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。
By doing so, even if dirt or the like flows back into the lubricating
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。 The operation of the pump may be determined by the change in the bearing temperature as shown in FIG. 10 or by the drive voltage of the pump drive circuit as shown in FIG.
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。 Although an example of two tanks and four pumps has been described in the third embodiment, the control of FIGS. 10 and 11 can be easily extended for these switching controls.
[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。
[Summary of Embodiment]
Finally, the first to third embodiments will be summarized again with reference to the drawings.
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。
With reference to FIG. 6, the lubricating
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。
Preferably, the lubricating
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。 With such a configuration, when one pump becomes inoperable, a substitute pump can be operated to continue the supply of lubricating oil.
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。
Preferably, the lubricating
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。
With such a configuration, it is possible to prevent backflow of dirty lubricating oil from the bearing side to the pump or the lubricating oil tank, and after the
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。
As shown in FIGS. 8 to 10, more preferably, the
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。
Further, as shown in FIG. 11, more preferably, the lubricating
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。
With reference to FIG. 12, preferably, the lubricating
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。
More preferably, the lubricating
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。 With such a configuration, it is possible to continue the supply of lubricating oil not only in the case of a simple pump failure but also in the case of a pump failure due to oil contamination of the lubricating oil tank. It becomes.
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、特許請求の範囲によって示され、特許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。 Although the embodiment of the present invention has been described above, it is possible to modify the above-described embodiment in various ways. Moreover, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
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。 30,130 Lubricating oil tank, 29A, 29B, 29C, 29D pump, 9 Temperature sensor, 10 Bearing device, 11 Bearing, 13 Outer ring, 14 Inner ring, 15 Rolling element, 16 Cage, 20,120 Lubricating oil supply unit, 21 Housing body, 22 lids, 23a, 23b thermal conductors, 24 thermoelectric elements, 25 power generators, 26 power supply circuits, 27 controllers, 27a data processing equipment, 27b comparators, 27c non-volatile memory, 27d converters, 28A, 28B, 28C , 28D pump drive circuit, 31A, 31B suction tube, 32A, 32B discharge tube, 33,35 outer ring bearing, 34,36 inner ring bearing, 37A, 37B nozzle, 40A, 40B voltage sensor, 50 machine spindle, 51 Rotating shaft, 52 Spindle housing, 53 Outer housing, 60 Inner rotor, 61 Outer rotor, 62 Suction port, 63 Discharge port, 80, 80A, 80B, 80C, 80D Check valve, 82,85 Boost converter, 86 Power storage unit, 91A, 91B, 91C, 91D, 92 switches, 94 resistors.
Claims (6)
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、
前記電源部は、前記軸受の内輪と外輪の温度差によって前記電力を発生させる熱電素子を含み、
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し、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、潤滑油供給ユニット。 The first holding part that holds the lubricating oil and
A first pump that supplies lubricating oil to the inside of the bearing from the first holding portion,
A second pump that supplies lubricating oil to the inside of the bearing from the first holding portion when lubricating oil is not supplied from the first pump.
A power supply unit for supplying electric power to the first pump and the second pump is provided.
The power supply unit, seen including a thermoelectric element for generating the electric power by the temperature difference between the inner and outer rings of the bearing,
Presence or absence of abnormality in the first pump according to the amount of change in temperature indicated by the detection signal when a detection signal indicating the temperature of the bearing is received and a control signal for operating the first pump is transmitted to the first pump. A lubricating oil supply unit further comprising a control unit that operates the second pump in place of the first pump when the first pump is abnormal.
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。 A second holding portion for holding the lubricating oil and
A third pump that supplies lubricating oil to the inside of the bearing from the second holding portion,
A fourth pump that supplies lubricating oil to the inside of the bearing from the second holding portion when lubricating oil is not supplied from the third pump.
The lubricating oil supply unit according to claim 1, further comprising the first holding portion, the second holding portion, the first to fourth pumps, and a housing for accommodating the power supply portion.
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1に記載の潤滑油供給ユニット。 The first drive circuit that drives the first pump and
A second drive circuit for driving the second pump is further provided.
When the control unit transmits the first control signal for operating the first pump to the first drive circuit, the control unit determines the presence or absence of an abnormality in the first pump based on the detection signal indicating the operating status of the first drive circuit. determination and, when said first pump is abnormal transmits a second control signal for operating the second pump to said second driving circuit, the lubricating oil supply unit of claim 1.
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