特許 7237770 工作機械における主軸軸受の潤滑廃油回収装置及び潤滑廃油回収方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-03

(45)【発行日】2023-03-13

(54)【発明の名称】工作機械における主軸軸受の潤滑廃油回収装置及び潤滑廃油回収方法

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/66 20060101AFI20230306BHJP

   F16C 19/14 20060101ALI20230306BHJP

   F16N 7/32 20060101ALI20230306BHJP

   F16C 35/12 20060101ALI20230306BHJP

   B23Q 11/12 20060101ALI20230306BHJP

   B23B 19/02 20060101ALI20230306BHJP

   F16N 31/00 20060101ALI20230306BHJP

【ＦＩ】

F16C33/66 Z

F16C19/14

F16N7/32 B

F16C35/12

B23Q11/12 E

B23B19/02 A

F16N31/00 B

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019147879

(22)【出願日】2019-08-09

(65)【公開番号】P2021028513

(43)【公開日】2021-02-25

【審査請求日】2022-04-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000149066

【氏名又は名称】オークマ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078721

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 喜樹

(74)【代理人】

【識別番号】100121142

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 恭一

(72)【発明者】

【氏名】野々村 良太

【審査官】藤村 聖子

(56)【参考文献】

【文献】実開平３－５７５９９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００２－１８６７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｎ ３１／００

Ｆ１６Ｃ ３３／６６

Ｆ１６Ｃ １９／１４

Ｆ１６Ｎ ７／３２

Ｆ１６Ｃ ３５／１２

Ｂ２３Ｑ １１／１２

Ｂ２３Ｂ １９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮空気と潤滑油とを混合してなるオイルエアが軸受に供給される主軸と、前記主軸の外側に隙間を介して配置され、前記軸受を潤滑した後の潤滑廃油を受ける潤滑廃油受けと、を備えた工作機械において、潤滑廃油を回収する装置であって、
前記潤滑廃油受けに接続される廃油回収管と、
圧縮空気が流れるエアパイプと、
前記エアパイプに設けられ、前記廃油回収管が接続される真空発生器と、
前記エアパイプに設けられる流量調整器と、を含み、
前記流量調整器により、前記エアパイプの圧縮空気の流量を、前記真空発生器による潤滑廃油の吸引量が前記隙間からのエア排出量と略等しくなるように設定したことを特徴とする工作機械における主軸軸受の潤滑廃油回収装置。

【請求項2】

圧縮空気と潤滑油とを混合してなるオイルエアが軸受に供給される主軸と、前記主軸の外側に隙間を介して配置され、前記軸受を潤滑した後の潤滑廃油を受ける潤滑廃油受けと、を備えた工作機械において、潤滑廃油を回収する方法であって、
前記潤滑廃油受けに廃油回収管を接続し、
前記廃油回収管を、圧縮空気が流れるエアパイプに真空発生器を介して接続して、
前記エアパイプに圧縮空気を流すことで前記真空発生器に負圧を発生させ、前記廃油回収管を介して前記潤滑廃油受けから潤滑廃油を吸引すると共に、
前記エアパイプの圧縮空気の流量を、前記真空発生器による潤滑廃油の吸引量が前記隙間からのエア排出量と略等しくなるように設定することを特徴とする工作機械における主軸軸受の潤滑廃油回収方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マシニングセンタ等の工作機械において、主軸の軸受に用いられた潤滑廃油を回収する装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

マシニングセンタ等の工作機械において、主軸の軸受には潤滑油が供給される。図２は、従来の潤滑油供給機構の一例を示す説明図で、まず、主軸ユニット１は、主軸２を軸受３を介して下向きに支持している。軸受３には、オイルエア供給管４を介してオイルエア混合器５が接続されている。オイルエア混合器５は、図示しないタンク及びポンプから潤滑油が供給されるオイル供給管６と、コンプレッサ等のエア駆動源から圧縮空気が供給されるエア供給管７とをオイルエア供給管４に接続し、潤滑油と圧縮空気とを混合する。エア供給管７の上流側には、エア流路を開閉する電磁弁８と、フィルタ１０及びミストセパレータ１１を含む空気浄化器９と、フィルタ１３及びレギュレータ１４を含む調圧器１２とが設けられている。

【0003】

よって、オイルエア混合器５からオイルエア供給管４を介して圧縮空気を混合した潤滑油（オイルエア）が軸受３に供給されることで、軸受３の潤滑が図られる。
一方、主軸ユニット１内で軸受３の下方には、非回転体である潤滑廃油受け２０が設けられて、軸受３を潤滑した後の潤滑廃油を回収するようになっている。潤滑廃油の回収態様として、特許文献１には、潤滑廃油受け（オイルパン）にパイプを接続し、当該パイプに繋がるエアパイプに高速エアを供給することで、水流ポンプの原理で負圧を生じさせてオイルパン内の廃油を吸引する構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００２－１８６７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記従来の潤滑油供給機構においては、潤滑廃油受け２０と主軸２との間に隙間Ｓが存在するため、隙間Ｓを通過する排出エアの流れにより、当該隙間Ｓから潤滑廃油が漏れ出て落下するおそれがあった。このため、主軸ユニット１の下方のテーブル２１上にセットされるワークＷが樹脂材であると、潤滑廃油が落下して付着することがないようにグリス潤滑に変更する等の対応が必要となり、主軸ユニット１の主要部品や加工工程の共通化が阻害されてしまう。特許文献１のように潤滑廃油を吸引するようにしても、吸引量よりも隙間Ｓを通過する排出エアの量が上回ると、潤滑廃油の落下を防止することはできない。

【0006】

そこで、本発明は、簡単な構成で排出エアによる潤滑廃油の落下のおそれをなくすことができる工作機械における主軸軸受の潤滑廃油回収装置及び潤滑廃油回収方法を提供することを目的としたものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、圧縮空気と潤滑油とを混合してなるオイルエアが軸受に供給される主軸と、前記主軸の外側に隙間を介して配置され、前記軸受を潤滑した後の潤滑廃油を受ける潤滑廃油受けと、を備えた工作機械において、潤滑廃油を回収する装置であって、
前記潤滑廃油受けに接続される廃油回収管と、
圧縮空気が流れるエアパイプと、
前記エアパイプに設けられ、前記廃油回収管が接続される真空発生器と、
前記エアパイプに設けられる流量調整器と、を含み、
前記流量調整器により、前記エアパイプの圧縮空気の流量を、前記真空発生器による潤滑廃油の吸引量が前記隙間からのエア排出量と略等しくなるように設定したことを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、圧縮空気と潤滑油とを混合してなるオイルエアが軸受に供給される主軸と、前記主軸の外側に隙間を介して配置され、前記軸受を潤滑した後の潤滑廃油を受ける潤滑廃油受けと、を備えた工作機械において、潤滑廃油を回収する方法であって、
前記潤滑廃油受けに廃油回収管を接続し、
前記廃油回収管を、圧縮空気が流れるエアパイプに真空発生器を介して接続して、
前記エアパイプに圧縮空気を流すことで前記真空発生器に負圧を発生させ、前記廃油回収管を介して前記潤滑廃油受けから潤滑廃油を吸引すると共に、
前記エアパイプの圧縮空気の流量を、前記真空発生器による潤滑廃油の吸引量が前記隙間からのエア排出量と略等しくなるように設定することを特徴とする。
ここで、各発明において、潤滑廃油の吸引量と隙間からのエア排出量とが「略等しい」とは、当該吸引量と当該エア排出量とが等しい（差がゼロ）場合と、当該吸引量が当該エア排出量よりも僅かに大きい場合とを含む。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、簡単な構成で排出エアによる潤滑廃油の落下のおそれをなくすことができる。よって、主軸ユニットの主要部品や加工工程の共通化が図れて、生産効率の低下やコストアップが抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】潤滑廃油回収装置の説明図である。

【図2】従来の潤滑油供給機構の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、工作機械の一例であるマシニングセンタにおいて、図２で示した従来の潤滑油供給機構に本発明の潤滑廃油回収装置３０を併設した構成を示す説明図である。潤滑油供給機構については図２と同じ構成のため、重複する説明は省略する。
この潤滑廃油回収装置３０は、エア供給管７から分岐してタンク３１に至るエア分岐管３２と、エア分岐管３２に設けられる真空発生器３３及び流量調整器３４と、潤滑廃油受け２０に接続されて真空発生器３３に接続される廃油回収管３５と、を備えている。すなわち、エア分岐管３２を流れる圧縮空気が真空発生器３３を通過することで負圧を発生させて、潤滑廃油受け２０の潤滑廃油を廃油回収管３５で吸い込み、エア分岐管３２からタンク３１へ回収可能としたものである。
そして、ここでは流量調整器３４により、主軸２と潤滑廃油受け２０との間の隙間Ｓを通るエア排出量と、真空発生器３３による潤滑廃油の吸引量とが等しくなるように、エア分岐管３２での圧縮空気の流量が調整されている。

【0011】

以上の如く構成された潤滑廃油回収装置３０においては、主軸２の回転中は、オイルエア混合器５から供給されるオイルエアによって軸受３が潤滑されると、潤滑後の潤滑廃油を潤滑廃油受け２０で受ける。これと同時にエア分岐管３２を流れる圧縮空気によって真空発生器３３で負圧を発生させ、潤滑廃油受け２０に受けられた潤滑廃油を廃油回収管３５で吸引し、エア分岐管３２からタンク３１に回収する。
このとき、流量調整器３４では、前述のように隙間Ｓを通るエア排出量と潤滑廃油の吸引量とが等しくなるように圧縮空気の流量を調整しているので、軸受３を潤滑した潤滑廃油は全て潤滑廃油受け２０で受けられて廃油回収管３５で吸引される。よって、隙間Ｓから下方へ排出される潤滑廃油がなくなり、ワークＷ上や加工空間内に落下するおそれがなくなる。また、加工空間内で供給される切削液の飛散により生じるミストも吸引されるため、ミストが軸受３に悪影響を及ぼすおそれも防止される。

【0012】

このように、上記形態の潤滑廃油回収装置３０及び潤滑廃油回収方法によれば、潤滑廃油受け２０に廃油回収管３５を接続し、廃油回収管３５を、圧縮空気が流れるエア分岐管３２（エアパイプ）に真空発生器３３を介して接続して、エア分岐管３２に圧縮空気を流すことで真空発生器３３に負圧を発生させ、廃油回収管３５を介して潤滑廃油受け２０から潤滑廃油を吸引すると共に、エア分岐管３２での圧縮空気の流量を、隙間Ｓからのエア排出量と、真空発生器３３による潤滑廃油の吸引量とが等しくなるように設定することで、簡単な構成で排出エアによる潤滑廃油の落下のおそれをなくすことができる。よって、主軸ユニット１の主要部品や加工工程の共通化が図れて、生産効率の低下やコストアップが抑えられる。

【0013】

なお、上記形態では、エア分岐管での圧縮空気の流量を、隙間からのエア排出量と、真空発生器による潤滑廃油の吸引量とが等しくなるように設定しているが、これに限らず、真空発生器による潤滑廃油の吸引量が隙間からのエア排出量より僅かに大きくなるように圧縮空気の流量を設定してもよい。
また、潤滑廃油回収装置の構成は上記形態に限らず、真空発生器や流量調整器の位置を変えたりする等、適宜変更可能である。潤滑油供給機構も上記形態に限らない。

【符号の説明】

【0014】

１・・主軸ユニット、２・・主軸、３・・軸受、４・・オイルエア供給管、５・・オイルエア混合器、６・・オイル供給管、７・・エア供給管、８・・電磁弁、９・・空気浄化器、１２・・調圧器、２０・・潤滑廃油受け、３０・・潤滑廃油回収装置、３１・・タンク、３２・・エア分岐管、３３・・真空発生器、３４・・流量調整器、３５・・廃油回収管、Ｗ・・ワーク、Ｓ・・隙間。

【図1】

【図2】