特開 2024-95913 自動給脂器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024095913

(43)【公開日】2024-07-11

(54)【発明の名称】自動給脂器

(51)【国際特許分類】

   F16N 11/00 20060101AFI20240704BHJP

   F16N 7/38 20060101ALI20240704BHJP

   F16N 11/10 20060101ALI20240704BHJP

   F16N 3/02 20060101ALI20240704BHJP

【ＦＩ】

F16N11/00

F16N7/38 E

F16N11/10

F16N3/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023000003

(22)【出願日】2023-01-01

(71)【出願人】

【識別番号】312010308

【氏名又は名称】マフレン株式会社

(72)【発明者】

【氏名】大徳 一美

(57)【要約】

【課題】本発明は以下の問題を解決するにある。１）長期にわたり常時連続的にかつ自動的にグリース給脂できるようにする。２）天候や気候に応じて適正な給脂量を供給できるようにする。３）自動給脂器のグリース残存量を目視可能にする。４）電動ポンプやガス膨脹を利用せず安定して稼働できるようにした。
【解決手段】空気中の水蒸気を吸収して膨張する粉体からなる膨張剤を膨張せしめて、円筒容器に充填したグリースを軸受けに給脂する自動給脂器である。膨張剤を充填した膨張剤カップにテーパを設けて膨張剤が効率的に上方に膨脹できるようにした。膨張剤の圧力で円筒容器が半径方向に膨張しても、ゴム性のシール板をポアソン変形せしめてシール性能を維持可能にした。膨張剤カップやピストンに吸気孔を設けて膨張剤が空気中の水分を安定して吸収できるようにした。円筒容器は上下に蓋をしてボルトで着脱可能にした。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

グリースを膨張剤で加圧して軸受けなどに供給する自動給脂器において、前記グリースと前記膨張剤は円筒容器に収納されており、該円筒容器は着脱自在な上蓋と底板を備えており、前記上蓋と前記底板は対向する部分に複数の貫通孔が設けられており、該貫通孔にボルトを通して前記円筒容器を挟んで固定されており、前記上蓋は前記グリースを排出する吐出管を備えており、前記円筒容器は弾性体からなるシール板でグリース室と膨張剤室に仕切られており、前記グリース室には前記グリースが充填され、前記膨張剤室には複数の吸気孔が設けられた膨張剤カップが載置され、該膨張剤カップには複数の吸気孔が設けられたピストンが被せられて、前記シール板の下部に載置されており、前記底板の通気孔を通して前記吸気孔から外気を取り込み前記膨張剤が膨脹し前記ピストンが押し上げられ、該ピストンが前記シール板を押し上げて、該シール板により前記グリースが加圧され排出されることを特徴とする自動給脂器。

【請求項2】

グリースを膨張剤で加圧して軸受けなどに供給する自動給脂器において、前記グリースと前記膨張剤は円筒容器に収納されており、該円筒容器は着脱自在な上蓋と底板を備えており、前記上蓋と前記底板は対向する部分に複数の貫通孔が設けられており、該貫通孔にボルトを通して前記円筒容器を挟んで固定されており、前記上蓋は前記グリースを排出する吐出管を備えており、前記グリースは弾性体からなるグリース容器に充填されており、該グリース容器は雄ネジが設けられた排出管を備えており、該排出管は前記上蓋に取付けられた吐出管の雌ネジに螺合されており、前記膨張剤は複数の吸気孔が設けられた膨張剤カップに充填され、複数の吸気孔が設けられたピストンが被せられて、前記グリース容器の下部に載置されており、前記底板の通気孔を通して前記吸気孔から外気を取り込み前記膨張剤が膨脹し前記ピストンが押し上げられ、該ピストンが前記グリース容器を加圧して前記グリースが排出されることを特徴とする自動給脂器。

【請求項3】

前記膨張剤カップは側壁にテーパが形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自動給脂器。

【請求項4】

前記膨張剤カップは両端開孔の円筒の底面に蓋を被せて形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の自動給脂器。

フォームの始まり

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、膨張剤の連続的な膨張を利用してシリンダに封入したグリースなどの潤滑油を加圧して、軸受けなどに給脂するための自動給脂器に関する。

【背景技術】

【0002】

回転機械の軸受けにグリースなどの潤滑油を供給する方法として、定期的にグリースガンで給脂する方法や電動ポンプによる集中給脂方法がある。グリースガンは軸受けごとに手差し作業となり作業効率が悪いばかりでなく、グリースニップルには塵埃が付着するので給脂の度にコンタミ低下の恐れがあった。電動による自動給脂では作業効率は改善されるが電気制御、配管設備を要し装置全体が高価・複雑になっていた。軸受けのグリースは給脂直後から劣化、漏れ、水分やコンタミの浸入などが始まりトラブル原因が蓄積されるので、常時連続的に給脂する自動給脂器の実現が望まれている。自動給脂器の具体例として以下の方法が紹介されている。

【0003】

特開平１０－３８１９３号広報において、潤滑油が弾力性を有する潤滑剤容器に収納され、該潤滑剤容器が膨張剤を収納した膨張剤容器に収納され、該膨張剤容器の吸湿孔を介した湿分が膨張剤に供給されることにより膨張剤を膨張せしめて潤滑油を軸受けに供給する潤滑油自動供給装置が示されている。この方法においては、弾性力を有する潤滑剤容器と収納本体のシールが困難であり潤滑油が収納本体に逆流する問題があった。またシール板で潤滑油と膨張剤を仕切る方法が例示されているが、膨張剤の膨張や加圧された潤滑剤により収納本体が半径方向に変形し潤滑油が膨張剤側に洩れ、圧力が上昇しない問題や潤滑剤と膨張剤が混在しコンタミ低下の問題があった。また、グリースの残量を目視できないので適当なタイミングで交換せざるをえずコスト高になっていた。

【0004】

特開平１１－３２５３９３号広報において、固形膨張剤の膨張力でピストンを押し出してグリースを押し出す方法が示されている。この方法においては、１）膨張剤封入部が円錐形状のため膨張剤深さが浅くなり、油圧と２段ピストンで押し出しストロークを確保しているので構造が複雑で重くなっていた。２）グリース貯蔵部は第２のピストンで押圧され高圧となりフープ応力で半径方向に膨らむので、第２ピストンのＯリングの膨張量が不足しグリースが洩れていた。

【0005】

特開２００３－８３４９７号広報において、ピストンの面積を押し付け部材の１．１倍以上にした自動給脂器が示されている。この方法においては、１）円筒部（膨張剤カップに相当）と直胴部（ピストンに相当）にテーパがなく隙間も狭いので、膨張剤が膨脹した際に円筒部と直胴部が競り合って円滑に上昇できなかった。２）直胴部に吸気孔がないので膨張剤の膨張量が小さく自動給脂器の取替え周期が短かった。３）シリンダを当接部のみで押し上げるのでピストンが捏ねてスティッキングしていた、４）潤滑油収納シリンダの内径が大きいのでそれに応じてフープ応力による内径の広がりも大きくなり、ピストンのＯリングのシール性が低下しグリース漏れがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１０－３８１９３号広報

【特許文献2】特開平１１－３２５３９３号広報

【特許文献3】特開２００３－８３４９７号広報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は以下の問題を解決するにある。１）シリンダに充填したグリースの漏れを防止し確実な給脂を具現化する。２）膨張剤の膨張力を効率的にグリースに伝え確実に軸受けに供給できるようにする。３）簡単な目視によりグリースの残存量が確認できるようにする。４）天候や気候や設置場所に応じてグリース供給量を増減し適正な給脂量の供給を可能にする。５）長期にわたり常時連続的に給脂し適正な性状のグリースを保持できるようにする。６）軸受けへの水分、コンタミの浸入を防止する。７）人力による手差し作業を解消する。８）軸受けの点検管理周期を長くする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

第１の解決手段は特許請求項１に示すように、グリースを膨張剤で加圧して軸受けなどに供給する自動給脂器において、前記グリースと前記膨張剤は円筒容器に収納されており、該円筒容器は着脱自在な上蓋と底板を備えており、前記上蓋と前記底板は対向する部分に複数の貫通孔が設けられており、該貫通孔にボルトを通して前記円筒容器を挟んで固定されており、前記上蓋は前記グリースを排出する吐出管を備えており、前記円筒容器は弾性体からなるシール板でグリース室と膨張剤室に仕切られており、前記グリース室には前記グリースが充填され、前記膨張剤室には複数の吸気孔が設けられた膨張剤カップが載置され、該膨張剤カップには複数の吸気孔が設けられたピストンが被せられて、前記シール板の下部に載置されており、前記底板の通気孔を通して吸気孔から外気を取り込み
前記膨張剤が膨脹し前記ピストンが押し上げられ、該ピストンが前記シール板を押し上げて、該シール板により前記グリースが加圧され排出されることを特徴とする自動給脂器である。

【0009】

第２の解決手段は特許請求項２に示すように、グリースを膨張剤で加圧して軸受けなどに供給する自動給脂器において、前記グリースと前記膨張剤は円筒容器に収納されており、該円筒容器は着脱自在な上蓋と底板を備えており、前記上蓋と前記底板は対向する部分に複数の貫通孔が設けられており、該貫通孔にボルトを通して前記円筒容器を挟んで接続されており、前記上蓋は前記グリースを排出する吐出管を備えており、前記グリースは弾性体からなるグリース容器に充填されており、該グリース容器は雄ネジが設けられた排出管を備えており、該排出管は前記上蓋に取付けられた吐出管の雌ネジに螺合されており前記膨張剤は複数の吸気孔が設けられた膨張剤カップに充填され、複数の吸気孔が設けられたピストンが被せられて、前記グリース容器の下部に載置されて前記底板の通気孔を通して吸気孔から外気を取り込み前記膨張剤が膨脹し前記ピストンが押し上げられ、該ピストンが前記グリース容器を加圧して前記グリースが排出されることを特徴とする自動給脂器である。

【0010】

第３の解決手段は特許請求項３に示すように、前記膨張剤カップは側壁にテーパが形成されていることを特徴とする自動給脂器である。

【0011】

第４の解決手段は特許請求項４に示すように、前記膨張剤カップは両端開孔の円筒の底面に蓋を被せて形成されていることを特徴とする自動給脂器である。

【発明の効果】

【0012】

第１の解決手段による効果は、１）連続的に膨張する膨張剤が常時ピストン及びシール板を押し上げてグリース充填室を加圧するので、グリースを連続的に軸受けに給脂できる。２）シール板は弾性体からなっており、ピストンとグリースに挟まれ加圧され、グリースシリンダの軸方向に圧縮されるとともにポアッソン比で半径方向に延びてグリースシリンダを押し付けるので、円筒容器が加圧力で膨張しても確実にシールすることができる。３）膨張剤の膨張速度は極めて遅いので長期にわたり給脂可能で有り軸受けを適正な状態に維持できる。４）膨張剤カップやピストンに設けた吸気孔の数や大きさを変更することにより設置場所の環境に応じて給脂速度を調整できる。５）手作業給脂のように毎回汚れた給脂口にグリースガンを接続して給脂することがないので軸受けへの水分、コンタミの浸入を防止できる。６）人力による手差し作業を解消できる。７）軸受けの管理周期を長くできる。

【0013】

第２の解決手段による効果は、１）グリースをあらかじめ弾性体のグリース容器に充填しているので円筒容器への収納が便利である。２）グリース容器の排出管の雄ネジがグリースシリンダの吐出管の雌ネジに螺合されているので、グリース容器を確実に吐出管とシール接合できる。３）グリース容器をジャバラ形状にすることにより、グリース容器を圧縮した際に横広がりすることなくジャバラがきれいに縦方向に折り畳められるのでグリースを効率的に押し出せる。

【0014】

第３の解決手段による効果は、１）膨張剤カップがテーパになっているので、膨張剤による膨張剤カップへの半径方向の力を上方向に逃がせるので膨張剤が円滑に上昇してピストンを押し上げることができる。２）膨張剤で膨張剤カップが膨らんでもピストンと干渉しないので円滑に上昇できる。３）ピストンと膨張剤カップの開孔部外径の隙間は小さくできるので、膨張するにつれ膨張剤カップからはみ出した膨張剤はピストンに拘束保持されながら上昇し型崩れすることなくグリース容器を押し上げることができる。

【0015】

第４の解決手段による効果は、１）膨張剤カップは鋼管をカットして形成できるのでグリースの吐出量に合わせて鋼管長さや口径を選択すればよいので安価である。２）底蓋は鉄やステンレス、銅などの金属以外にも樹脂や紙も使用できるので安価である。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】円筒容器にグリース直接充填式の自動給脂器の断面図。

【図2】グリース容器を内蔵した自動給脂器の断面図。

【図3】図１のａ部詳細図。

【図4】膨張剤カップの断面図。

【図5】図４のｂ部詳細図。

【図6】膨張剤カップとピストンの組立断面図。

【図7】膨張剤カップの実施態様図。

【図8】シール板のシール性能向上メカニズム説明図。

【図9】鋼管で形成した膨張剤カップの断面図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の実施形態を請求項１ないし２及び図１ないし８に基づいて説明する。

【0018】

第１の解決手段は特許請求項１に示すように、グリース１１を膨張剤１２で加圧して軸受けなどに供給する自動給脂器１０において、前記グリース１１と前記膨張剤１２は円筒容器２０に収納されており、該円筒容器２０は着脱自在な上蓋２１と底板２２を備えており、前記上蓋２１と前記底板２２は対向する部分に複数の貫通孔２３が設けられており、該貫通孔２３にボルト２５を通して前記円筒容器２０を挟んで固定されており、前記上蓋２１は前記グリース１１を排出する吐出管２４を備えており、前記円筒容器２０は弾性体からなるシール板６０でグリース室１３と膨張剤室１４に仕切られており、前記グリース室１３には前記グリース１１が充填され、前記膨張剤室１４には複数の吸気孔３０ｃが設けられた膨張剤カップ３０が載置され、該膨張剤カップ３０には複数の吸気孔４０ｂが設けられたピストン４０が被せられて、前記シール板６０の下部に載置されており、前記底板２２の通気孔２２ｃを通して前記吸気孔４０ｂから外気を取り込み前記膨張剤１２が膨脹し前記ピストン４０が押し上げられ、該ピストン４０が前記シール板６０を押し上げて、該シール板６０により前記グリース１１が加圧され排出されることを特徴とする自動給脂器１０である。

【0019】

図１に示すように、円筒容器２０は両側が開孔しており、上蓋２１と底板２２に設けられた複数の貫通孔２３にボルト２５が貫通せしめられ、円筒容器２０を挟み込んでナット２６で固定されているので密閉状態を形成できる。上蓋２１の下面２１ｂと底板２２の上面２２ａには円筒容器２０の端面２０ａに対向して凹み２１ｃと凹み２２ｂを設けて、円筒容器２０の端面２０ａを嵌め込んでシール性を高めている。図３に図１のａ部の拡大図を示す。凹み２１ｃにＯリング２９を嵌挿して円筒容器２０の端面２０ａで押圧しシール性を向上させておりグリース室１３からのグリース１１の漏洩を防止している。

【0020】

円筒容器２０の側面２０ｂには縦長の開孔部２０ｃが設けられ覗き窓の役割をはたしている。開孔部２０ｃはレーザー加工やウォータージェット加工で形成できる。開孔部２０ｃの幅は３～１０ｍｍである。長さはピストン４０のストロークと同等で有り５０～１２０ｍｍである。開孔部２０ｃには透明体２８が取付けられ雨水や埃の侵入を防止している。透明体２８は樹脂もしくはガラスなどが使用できるので外側からピストン４０の上昇量を確認できる。ピストン側面４０ａに蛍光塗料の塗布や蛍光シールを貼付してマーキング４０ｃすればグリース１１の残量を明確に観察できる。グリース１１の残量が把握できるので自動給脂器１０の取替えタイミングを把握できる。

【0021】

円筒容器２０は膨張剤１２やグリース１１の容量に合わせて炭素鋼管やステンレス鋼管などを適宜長さに切断して使用できる。上蓋２１と底板２２をボルト２５で連結して固定する構造の場合、膨張剤１１による膨張力は上蓋２１、底板２２、ボルト２５が負担するので円筒容器２０に掛かる力は小さくなるので薄肉円筒を使用できる。厚みは１．０～３．０ｍｍがよい。

【0022】

上蓋２１には吐出管２４が取付けられている。吐出管２４は上蓋２１の上面２１ａに溶接２４ｂやネジ止めなどで取付けることができる。吐出管２４には雌ネジ２４ａが設けてありグリースニップル２７などの雄ネジ２７ａと接続できる。又底板２２には通気孔２２ｃが設けられており膨張剤カップ３０に外気を取り込めるようになっている。通気孔２２ｃの直径は１０～３０ｍｍである。図１、図２に示すように通気孔２２ｃには調整弁７０を取付けて通気量を調整できる用にしてもよい。外気条件に応じて開閉してグリース１１の吐出量を調整できる。

【0023】

図４に示すように、膨張剤１２は膨張剤カップ３０に充填されている。膨張剤カップ３０には片側開口した有底のピストン４０が被せられており、膨張剤１２が膨張してピストン４０が押し上げられ、さらにシール板６０が押し上げられグリース室１３のグリース１１が加圧されて軸受けへと押し出される。

【0024】

膨張剤カップ３０は側面３０ａと底面３０ｂに複数の吸気孔３０ｃが設けられている。又、ピストン４０の側面４０ａにも複数の吸気孔４０ｂが設けられている。吸気孔３０ｃや吸気孔４０ａは外気から水蒸気を取り込むために設けられており、数や大きさで膨張剤１２の膨張速度即ちグリース１１の押し出し量を調整できる。吸気孔３０ｃ、４０ｂの径は１～３ｍｍである。１ｍｍより小さいと孔数が増えて手間がかかる。３ｍｍより大きいと膨張剤１２がこぼれてくる。膨張剤１２の膨張速度は外気温度と湿度に大きく影響を受けるので設置場所や機械の稼働状態に合わせて吸気孔３０ｃ、４０ｂの数や大きさを調整してやれば安定した給脂が可能となる。

【0025】

膨張剤カップ３０やピストン４０はステンレスや鉄の薄鋼板をプレス成形や溶接加工で形成する。厚みは０．５～２．０ｍｍである。板厚が薄いので複数の吸気孔３０ｃ、４０ｂを簡単に形成できる。

【0026】

図４に示すように、膨張剤カップ３０の外側径ｄ１とピストン４０の内側径Ｄ１に隙間Ｇが生じる場合は、膨張剤１２がこぼれて押し上げ力や押し上げ量が低減するので隙間Ｇを埋めるために膨張剤カップ３０にスペーサ３２をリング状に取付けるのがよい。スペーサ３２は金属、樹脂などで成形できる。あるいは膨張剤カップ３０の端面３０ｄを曲げてピストン側壁４０ａに近接せしめる方法もある。

【0027】

膨張剤カップ３０の底面３０ｂには吸気孔３１ａを設けた受け座３１を敷設するのがよい。膨張剤カップ３０を底板２２の上面２２ｂから浮かすことにより通気孔３０ｃからの水蒸気が取り込み易くなる。また底板２２の通気孔２２ｃからの水が円筒容器２０の中に浸入するのを防ぐ機能もある。

【0028】

図１にシール板６０の横断面図を示す。シール板６０は弾力性のあるゴム板で形成されている。ゴム板には天然ゴム(ＮＲ)、スチレンブタジエンゴム(ＳＢＲ)、クロロブレンゴム(ＣＲ)、アクリロニトリルゴム(ＮＢＲ)、ブチルゴム(ＩＩＲ)、エチレンプロピレンゴム(ＥＰＤＭ)、ウレタンゴム(Ｕ)、シリコーンゴム(Ｓｉ)などがある。シール板６０をゴム板で形成することにより、ゴム板が垂直方向の加圧力により圧縮変形するとともに水平方向に変形して延びる特性を応用している。

【0029】

シール板６０の厚みは１５～３０ｍｍがよい。１５ｍｍより薄いとシール性が低下する。３０ｍｍより厚いと半径方向のポアソン変形が小さくなりシール性能が落ちる。２０ｍｍ前後が望ましい。

【0030】

従来のように硬質の樹脂や金属で形成されているシール板とＯリング６１の組み合わせの場合は、シール板６０の製作精度や円筒容器２０の膨脹量によってＯリング６１のシール性が微妙に変化する。例えば、円筒容器２０は金属薄板で形成されているので、真夏の日中と真冬の夜間ではグリース１１の粘度は異なるので背圧の変化が生じ、円筒容器２０の膨脹量は異なってくる。また円筒容器２０をプレス製作する場合は真円に成形するのは困難であり、金属や硬質樹脂などの剛性の高いシール板６０にＯリング６１を組み合わせたシールでは変形に追随できず局部的な漏れを防止できなかった。このような膨脹量の変化に追随するためには弾性体からなるシール板６０のポアソン変形が必須である。弾性体シール板６０の外周側面６０ｂに溝６０ａを形成してＯリング６１を嵌装すればシール性が向上する。

【0031】

図６に膨張剤１２の膨張加圧によるシール板６０の半径方向膨張量δを示す。シール板６０の厚みをｔ１、加圧後のシール板の厚みｔ２、シール板６０の直径をｓ１、加圧後のシール板６０の直径をｓ２、シール板６０のポアソン比をνとすると、δ＝ｓ２－ｓ１＝｛（ｔ１－ｔ２）／ｔ１｝／（ν／ｓ１）となる。膨張剤１２が膨張するにつれてシール板６０は上下方向から加圧され垂直方向に圧縮され、ポアソン比で半径方向に膨張する。薄板で形成された円筒容器２０がフープ応力で半径方向に膨張変形しても変形量に追随して確実にシールすることができる。

【0032】

例えば、ゴムのポアソン比は一般に０．５程度であるので、シール板６０が１ｍｍ圧縮されると横方向には約０．５ｍｍ延びることになる。シール板６０がポアソン比で横方向に広がることにより円筒容器２０が膨張してもグリース１２が洩れることなく適正圧力で軸受けに供給できる。シール板６０に硬質系樹脂や金属を使用した場合は外周部にＯリングなどを嵌挿するが、薄板で形成された円筒容器２０の膨張の大きさに追随できずシール不良により漏れが生じる。

【0033】

一般に油圧シリンダのように内圧が大きくなシリンダは変形を抑えるために肉厚の大きな円筒を用いる。自動給脂器１０は持ち運びを容易にしたり、製作コストを抑えたりするためできるだけ肉圧を薄くし軽量化する必要がある。このため円筒容器２０の材質は鉄やステンレスで、厚みは１．０～３．０ｍｍの薄板である。１．０ｍｍより薄いと半径方向の膨張量が大きくなりすぎてシール板６０のポアソン比による膨張量では対応できない。３．０ｍｍ以上になると重量が重たくなりプレス成形が困難になる。

【0034】

膨張剤１２は酸化カルシウム（ＣａＯ）を主体とする化合物である。酸化カルシウムが水和反応することにより水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）を形成し時間経過ともに長大な異方性の六角板状結晶へと成長することで体積が増大する性質を利用している。膨張剤商品としては例えばブライスター（太平洋セメント（株））、Ｓマイト（住友大阪セメント（株））、ＨＰロックトーン（河合石灰工業（株））などがある。これらの商品と酸化カルシウムを適宜組み合わせて軸受け環境に適合した膨張剤を調合できる。

【0035】

酸化カルシウムに潮解性のある物質の粉末を１～５重量％混合することにより膨張量や膨張速度を調整できる。１重量％より少ないと効果が無い。５重量％より多いと膨張速度が速すぎて制御が困難である。潮解性のある物質には、クエン酸（Ｃ６Ｈ８Ｏ７）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）、塩化マグネシウム（ＭｇＣＬ２）などがある。

【0036】

膨張剤１２はプレスして高密度に充填するのがよい。０．１ＭＰa以上でプレスするのが望ましい。又、振動を与えながら充填することにより気孔を形成しないようにするのがよい。膨張剤１２の充填密度の低下や気孔は、グリース１１が吐出されるまでの時間に遅れを生じさせるからである。

【0037】

第２の解決手段は特許請求項２に示すように、グリース１１を膨張剤１２で加圧して軸受けなどに供給する自動給脂器１０において、前記グリース１１と前記膨張剤１２は円筒容器２０に収納されており、該円筒容器２０は着脱自在な上蓋２１と底板２２を備えており、前記上蓋２１と前記底板２２は対向する部分に複数の貫通孔２３が設けられており、該貫通孔２３にボルト２５を通して前記円筒容器２０を挟んで固定されており、前記上蓋２１は前記グリース１１を排出する吐出管２４を備えており、前記グリース１１は弾性体からなるグリース容器５０に充填されており、該グリース容器５０は雄ネジ５１ａが設けられた排出管５１を備えており、該排出管５１は前記上蓋２１に取付けられた吐出管２４の雌ネジ２４ａに螺合されており、前記膨張剤１２は複数の吸気孔３０ｃが設けられた膨張剤カップ３０に充填され、複数の吸気孔４０ｂが設けられたピストン４０が被せられて、前記グリース容器５０の下部５０ａに載置されており、前記シール板６０の下部に載置されており、前記底板２２の通気孔２２ｃを通して前記吸気孔４０ｂから外気を取り込み前記膨張剤１２が膨脹し前記ピストン４０が押し上げられ、該ピストン４０が前記グリース容器５０を加圧して前記グリース１１が排出されることを特徴とする自動給脂器１０である。

【0038】

図２に示すように、グリース容器５０は塩化ビニールなどの樹脂弾性体からなりジャバラが形成されており、長手方向に自在に圧縮可能である。グリース容器５０は雄ネジ５１ａを設けた排出管５１を備えており、上蓋２１に設けた吐出管２４の雌ネジ２４ａに螺合して一体化されている。

【0039】

膨張剤カップ３０には片側開口した有底のピストン４０が被せられており、膨張剤１２が膨張してピストン４０が押し上げられ、ピストン４０がグリース容器５０を押し上げて充填されているグリース１１が加圧されて軸受けへと押し出される。グリース容器５０はジャバラが形成されているので圧縮方向に規則正しく縮んでグリース１１を押し出すことができる。

【0040】

第３の解決手段は特許請求項３に示すように、前記膨張剤カップ３０は側壁３０ａにテーパが形成されていることを特徴とする自動給脂器１０である。

【0041】

図５は膨張剤１２を充填した膨張剤カップ３０の断面図である。反力Ｆは膨張剤１２が膨張剤カップ３０から受ける方向の力を表している。膨張剤１２は膨張剤カップ３０の側壁３０ａや底面３０ｂを強く押圧しながら膨脹していくので、膨張剤カップ３０内には膨張剤１２の反力Ｆが付加される。

【0042】

図６に図５のｂ部の拡大図を示す。膨張剤１２の膨脹によって膨張剤１２は膨張剤カップ３０からの反力Ｆを受ける。反力Ｆは膨張剤カップ３０の側面３０ａに垂直な反力Ｆ１と平行な反力Ｆ２に分解される。反力Ｆ２は膨張剤１２の反力を上方に転換するので膨張剤カップ３０を半径方向に変形させる力を低減し、膨張剤１２を上方に膨脹しやすくする効果がある。

【0043】

テーパ角度θは５～１０度がよい。５度より小さいと、膨張剤カップ３０に作用する平行な力Ｆ２が小さくなり膨張剤カップ３０に作用する反力を効率よく逃がせない。１０度より大きいと、膨張剤カップ３０の開孔部周辺の押し上げ力が小さくなる。膨張剤カップ３０を円錐形状にした場合は、膨張剤カップ３０の深さを十分に確保できないので加圧ストロークが不足する問題があった。

【0044】

上述したように膨張剤カップ３０がテーパになっているので膨張剤１２の圧縮力Ｆを逃がし、膨張剤カップ３０の端面３０ｄをピストン側壁４０ａに近接せしめて膨張剤１２のこぼれを最小限にする効果があるがその他に、１）膨張剤１２による膨張剤カップ３０への半径方向の力を上方向に逃がせるので膨張剤１２が円滑に上昇してピストン４０を押し上げることができる。２）膨張剤１２で膨張剤カップ３０が半径方向に膨らんでもピストン４０と干渉しないので円滑に上昇できる。３）ピストン４０内径と膨張剤カップ３０の開孔部外径の隙間Ｇを小さくできるので、膨張するにつれ膨張剤カップ３０からはみ出した膨張剤１２はピストン４０に拘束保持されながら上昇し型崩れすることなくピストン４０を押し上げることができる。４）膨張剤カップ３０の吸気孔３０ｃはピストン４０の側壁４０ａに塞がれることがなく水蒸気を吸引できる。

【0045】

図７に示すように、膨張剤カップ３０の側壁３０ａのテーパの形状は図５以外にも様々な実施態様がある。例えば、図７（ａ）は、側壁３０ａが内側に凹んだ円弧状となっている。膨張剤カップ３０は上部ほどテーパが大きくなり膨張剤カップ端面３０ｄがピストン側壁４０ａに近接できるとともに膨張剤１２が上方に向かって膨脹しやすくなる。又膨張剤カップ側壁３０ａとピストン側壁４０ａの隙間が大きくなり両者が接触しなくなる。

【0046】

図７（ｂ）は、膨張剤カップ側壁３０ａ上方にテーパを設けている。膨張剤カップ３０は上部ほどテーパが大きくなり膨張剤カップ端面３０ｄがピストン側壁４０ａに近接できるとともに膨張剤１２が上方に向かって膨脹しやすくなる。下方はストレートであるがピストン側壁４０ａとの隙間を大きくできるのでお互い接触しない。

【0047】

図７（ｃ）は、膨張剤カップ３０の端面３０ｄを円弧状に曲げてテーパを形成している。膨張剤カップ３０は上部ほどテーパが大きくなり膨張剤カップ端面３０ｄがピストン側壁４０ａに近接できるとともに膨張剤１２が上方に向かって膨脹しやすくなる。又膨張剤カップ側壁３０ａとピストン側壁４０ａの隙間が大きくなりお互い接触しない。

【0048】

図７（ｄ）は、膨張剤カップ３０の底面３０ｂに内部が空胴の中央ドーム３３を設けている。膨張剤１２は中央ドーム３３の側壁３３ａに沿って膨脹しやすくなる。又中央ドーム３３の容積分だけ膨張剤１２を節約できる。中央ドーム３３の空胴３３ａを通して水蒸気が浸入するので、中央ドーム３３周辺の膨張剤１２が膨脹しやすくなる。

【0049】

図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７（ｄ）の膨張剤カップ側壁３０ａテーパは金型プレスやヘラ絞りで形成できる。

【0050】

第４の解決手段は特許請求項４に示すように、前記膨張剤カップ３０は両端開孔の円筒の底面３０ｂに底蓋３４を被せて形成されていることを特徴とする自動給脂器１０である。

【0051】

図９に示すように膨張剤カップ３０は鋼管を所用の長さに切断して形成している。鋼管には炭素鋼鋼管やステンレス鋼管などがあり、径や厚みを適宜選択して使用する。例えばステンレス鋼管には一般配管用ステンレス鋼管がある。呼径７０Ａは外径７６．３０ｍｍ、厚み１．５ｍｍであり膨張剤カップとして適している。

【0052】

膨張剤カップ３０の下側端面３０ｅには底蓋３４を設けて膨張剤１２を充填できるようにしている。底蓋３４は膨張剤１２を充填する際に必要であり底板２２に載置後は不要となるがそのまま残しておいてもよい。底蓋３４の強度は膨張剤１２を保持できればいいので、紙、プラスチック板、金属薄板などを使用できる。底蓋３４は接着剤で端面３０ｄに取付けることができる。底蓋３４はピストン４０と底板２２にはさまれて固定されるので接着しなくてもよい。底蓋３４に吸気孔３４ａを設ければ水蒸気の吸収がよくなり膨張剤１２の膨脹を促進できる。

【0053】

図９（ａ）は膨張剤カップ３０の上端３０ｄにスペーサ３２を設けて膨張剤１２がこぼれないようにしている。図９（ｂ）は膨張剤カップの上端３０ｄにテーパを設けて膨張剤カップの上端３０ｄとピストン側壁３０ａとの隙間を狭くして膨張剤１２がこぼれないようにしている。底蓋３４に円筒３４ａを設ければ底板の取付けが容易であり膨張剤１２のこぼれを防止するとともに簡単に膨張剤カップ３０に取付けることができる。

【符号の説明】

【0054】

１０：自動給脂器
１１：グリース
１２：膨張剤
１３：グリース室
１４：膨張剤室
２０：円筒容器
２０ａ：端面
２０ｂ：側面
２０ｃ：開孔部
２１：上蓋
２１ａ：上面
２１ｂ：下面
２１ｃ：凹み
２２：底板
２２ａ：上面
２２ｂ：凹み
２２ｃ：通気孔
２３：貫通孔
２４：吐出管
２４ａ：雌ネジ
２４ｂ：溶接
２５：ボルト
２６：ナット
２７：グリースニップル
２７ａ：雌ネジ
２８：透明体
２９：Ｏリング
３０：膨張剤カップ
３０ａ：側面
３０ｂ：底面
３０ｃ：吸気孔
３０ｄ：上端
３０ｅ：下端
３１：受け座
３１ａ：吸気孔
３２：スペーサ
３３：中央ドーム
３３ａ：側壁
３４：底蓋
３４ａ：吸気孔
４０：ピストン
４０ａ：側面
４０ｂ：吸気孔
４０ｃ：マーキング
５０：グリース容器
５０ａ：下部
５１：排出管
５１ａ：雄ネジ
６０：シール板
６０ａ：溝
６０ｂ：外周側面
６１：Ｏリング
７０：調整板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】