特許 7402510 潤滑剤供給装置

(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】2023-12-13

(45)【発行日】2023-12-21

(54)【発明の名称】潤滑剤供給装置

(51)【国際特許分類】

   F16N 29/00 20060101AFI20231214BHJP

   B23Q 11/12 20060101ALI20231214BHJP

   B23Q 17/00 20060101ALI20231214BHJP

【ＦＩ】

F16N29/00 E

B23Q11/12 E

B23Q17/00 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020030242

(22)【出願日】2020-02-26

(65)【公開番号】P2021134832

(43)【公開日】2021-09-13

【審査請求日】2023-02-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000195100

【氏名又は名称】株式会社 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100083404

【弁理士】

【氏名又は名称】大原 拓也

(72)【発明者】

【氏名】玉村 延之

【審査官】倉田 和博

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１４６９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０８６１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０６３０７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｎ ２９／００

Ｆ１６Ｎ ７／３８

Ｂ２３Ｑ １１／１２

Ｂ２３Ｑ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

潤滑剤が充填されているカートリッジタンクと、上記カートリッジタンクがほぼ垂直に載置されるポンプ基台を有するポンプ手段とを含み、上記ポンプ基台に上記カートリッジタンクの吐出口と連通する潤滑剤吸入ポートが設けられており、上記ポンプ手段により上記カートリッジタンク内の上記潤滑剤を上記潤滑剤吸入ポートから吸い込み所定の給油箇所に圧送する潤滑剤供給装置において、
上記カートリッジタンクが上記ポンプ基台に載置されている状態で、上記カートリッジタンクの荷重を検知する荷重センサーを有し、上記荷重センサーからの荷重検知信号に基づいて上記カートリッジタンク内の上記潤滑剤の残量を検知するにあたって、
上記潤滑剤吸入ポートに連通する中継孔を有し上記ポンプ基台上において上記潤滑剤吸入ポートの周りに配置される筒状の中継ホルダーと、
上端側に上記カートリッジタンクの吐出口が嵌合するタンク吐出口嵌合部を有するとともに、下端側に上記タンク吐出口嵌合部と連通していて上記中継ホルダーの上記中継孔内に上記ポンプ基台に接することなく上下動可能に差し込まれるスリーブを有する遊動ホルダーとを備え、
上記荷重センサーが上記中継ホルダーと上記遊動ホルダーとの間に配置されていることを特徴とする潤滑剤供給装置。

【請求項2】

上記中継ホルダーの中継孔内には上記スリーブに接するＯリングが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤供給装置。

【請求項3】

潤滑剤が充填されているカートリッジタンクと、上記カートリッジタンクがほぼ垂直に載置されるポンプ基台を有するポンプ手段とを含み、上記ポンプ基台に上記カートリッジタンクの吐出口と連通する潤滑剤吸入ポートが設けられており、上記ポンプ手段により上記カートリッジタンク内の上記潤滑剤を上記潤滑剤吸入ポートから吸い込み所定の給油箇所に圧送する潤滑剤供給装置において、
上記カートリッジタンクが上記ポンプ基台に載置されている状態で、上記カートリッジタンクの荷重を検知する荷重センサーを有し、上記荷重センサーからの荷重検知信号に基づいて上記カートリッジタンク内の上記潤滑剤の残量を検知するにあたって、
上記カートリッジタンクの吐出口が嵌合可能な第１タンク吐出口嵌合部を有し上記ポンプ基台上において上記潤滑剤吸入ポートの周りにて配置されて上記カートリッジタンクの吐出口を上記潤滑剤吸入ポートに連通するカートリッジホルダーと、
下端側に上記カートリッジタンクの吐出口とほぼ同形・同大で上記第１タンク吐出口嵌合部に嵌合する筒状の脚部を有するとともに、上端側に内径、外径ともに上記脚部よりも大径で上記脚部と連通している環状の鍔部を有する中継ホルダーと、
上端側に上記カートリッジタンクの吐出口が嵌合する第２タンク吐出口嵌合部を有するとともに、下端側に上記第２タンク吐出口嵌合部と連通していて上記中継ホルダーの鍔部内に同鍔部の底部に接することなく上下動可能に差し込まれるスリーブを有する遊動ホルダーとを備え、
上記荷重センサーが上記中継ホルダーと上記遊動ホルダーとの間に配置されていることを特徴とする潤滑剤供給装置。

【請求項4】

上記鍔部の内面には上記スリーブに接するＯリングが設けられていることを特徴とする請求項３に記載の潤滑剤供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械等の摺動部にカートリッジタンク内の潤滑剤（特にはグリース）を供給する潤滑剤供給装置に関し、さらに詳しく言えば、カートリッジタンク内の潤滑剤残量を検知する技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

本明細書において、工作機械等の潤滑に適用される潤滑剤には潤滑油とグリースとが含まれる。このうち、グリースは潤滑油に所定の増ちょう剤を添加した半固体状潤滑剤であり、多くの場合、カートリッジタンクに入れられてポンプ手段としてのグリースポンプに供給される。グリースポンプにおいても、通常の液状潤滑油給油ポンプの液面レベル検知（下限レベル検知）と同じく、カートリッジタンク内のグリース残量を検知する必要がある。

【0003】

潤滑油給油ポンプの場合は、フロートスイッチによりオイルタンク（貯油タンク）内の潤滑油の残量を検知することができるが、グリースの場合、フロートスイッチを使用することはできない。

【0004】

そこで、本出願人は、特許文献１に歪みゲージによるグリースの残量検知手段を提案している。これによると、グリースポンプの基台にグリースが充填されている蛇腹状のカートリッジタンクをほぼ垂直に保持するガイド筒の上端に、一端がガイド筒の所定部位に固定され他端が自由端でその中間部分に歪みゲージを有するカンチレバーを設け、上記カンチレバーの他端側とカートリッジタンクの上端との間にカートリッジタンクに対してその上方から押圧力を加えるバネを配置し、上記歪みゲージからの出力信号に基づいてカートリッジタンク内のグリースの残量を検知するようにしている。

【0005】

これによれば、歪みゲージからの出力信号に基づいてカートリッジタンク内のグリースの残量をリニアに検知することができるが、次のような解決すべき課題が残されている。

【0006】

まず、グリースポンプの基台にグリースが充填されている蛇腹状のカートリッジタンクをほぼ垂直に保持するガイド筒を有することが条件とされるため、ガイド筒を有しないグリースポンプの場合には、新たにガイド筒を用意する必要がある。

【0007】

また、ガイド筒の上端側に、歪みゲージを有するカンチレバーと、カートリッジタンクに対してその上方から押圧力を加えるバネを組み込む必要があるため、組立により多くの工数がかかる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特許第６３８７１７５公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

したがって、本発明の課題は、より簡単な構成でカートリッジタンク内の潤滑剤残量をリニアに検知できるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、潤滑剤が充填されているカートリッジタンクと、上記カートリッジタンクがほぼ垂直に載置されるポンプ基台を有するポンプ手段とを含み、上記ポンプ基台に上記カートリッジタンクの吐出口と連通する潤滑剤吸入ポートが設けられており、上記ポンプ手段により上記カートリッジタンク内の上記潤滑剤を上記潤滑剤吸入ポートから吸い込み所定の給油箇所に圧送する潤滑剤供給装置において、上記カートリッジタンクが上記ポンプ基台に載置されている状態で、上記カートリッジタンクの荷重を検知する荷重センサーを有し、上記荷重センサーからの荷重検知信号に基づいて上記カートリッジタンク内の上記潤滑剤の残量を検知するにあたって、
上記潤滑剤吸入ポートに連通する中継孔を有し上記ポンプ基台上において上記潤滑剤吸入ポートの周りに配置される筒状の中継ホルダーと、
上端側に上記カートリッジタンクの吐出口が嵌合するタンク吐出口嵌合部を有するとともに、下端側に上記タンク吐出口嵌合部と連通していて上記中継ホルダーの上記中継孔内に上記ポンプ基台に接することなく上下動可能に差し込まれるスリーブを有する遊動ホルダーとを備え、上記荷重センサーが上記中継ホルダーと上記遊動ホルダーとの間に配置されていることを特徴としている。

【0012】

本発明の第２の態様は、潤滑剤が充填されているカートリッジタンクと、上記カートリッジタンクがほぼ垂直に載置されるポンプ基台を有するポンプ手段とを含み、上記ポンプ基台に上記カートリッジタンクの吐出口と連通する潤滑剤吸入ポートが設けられており、上記ポンプ手段により上記カートリッジタンク内の上記潤滑剤を上記潤滑剤吸入ポートから吸い込み所定の給油箇所に圧送する潤滑剤供給装置において、
上記カートリッジタンクが上記ポンプ基台に載置されている状態で、上記カートリッジタンクの荷重を検知する荷重センサーを有し、上記荷重センサーからの荷重検知信号に基づいて上記カートリッジタンク内の上記潤滑剤の残量を検知するにあたって、
上記カートリッジタンクの吐出口が嵌合可能な第１タンク吐出口嵌合部を有し上記ポンプ基台上において上記潤滑剤吸入ポートの周りにて配置されて上記カートリッジタンクの吐出口を上記潤滑剤吸入ポートに連通するカートリッジホルダーと、
下端側に上記カートリッジタンクの吐出口とほぼ同形・同大で上記第１タンク吐出口嵌合部に嵌合する筒状の脚部を有するとともに、上端側に内径、外径ともに上記脚部よりも大径で上記脚部と連通している環状の鍔部を有する中継ホルダーと、
上端側に上記カートリッジタンクの吐出口が嵌合する第２タンク吐出口嵌合部を有するとともに、下端側に上記第２タンク吐出口嵌合部と連通していて上記中継ホルダーの鍔部内に同鍔部の底部に接することなく上下動可能に差し込まれるスリーブを有する遊動ホルダーとを備え、上記荷重センサーが上記中継ホルダーと上記遊動ホルダーとの間に配置されていることを特徴としている。

【0013】

上記第１の態様において、好ましくは上記中継ホルダーの中継孔内には上記スリーブに接するＯリングが設けられる。

【0014】

また、上記第２の態様においても、好ましくは上記鍔部の内面には上記スリーブに接するＯリングが設けられる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、より簡単な構成でカートリッジタンク内の潤滑剤（特にはグリース）残量をリニアに検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1a】本発明の第１実施形態に係る潤滑剤供給装置（特にはグリース供給装置）で、潤滑剤残量が最大量である状態を示す模式的な正面図。

【図1b】上記第１実施形態に係る潤滑剤供給装置で、潤滑剤残量が最小量である状態を示す模式的な正面図。

【図2】上記第１実施形態に係る潤滑剤供給装置の要部を拡大して示す図。

【図3a】本発明の第２実施形態に係る潤滑剤供給装置（特にはグリース供給装置）で、潤滑剤残量が最大量である状態を示す模式的な正面図。

【図3b】上記第２実施形態に係る潤滑剤供給装置で、潤滑剤残量が最小量である状態を示す模式的な正面図。

【図4】上記第２実施形態に係る潤滑剤供給装置の要部を拡大して示す図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

次に、図１ないし図４により、本発明の第１実施形態と第２実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0018】

なお、本発明の潤滑剤供給装置は、潤滑剤が潤滑油である潤滑油供給装置（潤滑油給油ポンプ）であってもよいが、第１実施形態、第２実施形態ともに、潤滑剤がグリースであるグリース供給装置としている。

【0019】

まず、図１ａ，図１ｂおよび図２を参照して、本発明の第１実施形態に係るグリース供給装置１０ａは、基本的な構成として、ポンプ基台１１と、モータ１２と、グリースが充填されるカートリッジタンク１３とを備え、モータ１２とカートリッジタンク１３は、ポンプ基台１１上に配置されている。

【0020】

図示しないが、ポンプ基台１１内にはシリンダが水平に設けられており、そのシリンダ内にはモータ１２によって往復動するピストンが収納されている。ピストンの往復動によって、カートリッジタンク１３内のグリースが一定量ずつポンプ基台１１のグリース吐出ポート１１２から図示しない被給油箇所に向けて圧送される。

【0021】

この実施形態において、カートリッジタンク１３は蛇腹状で伸縮するが、特に蛇腹状である必要はなく、単なるボトル状のカートリッジタンクであってもよい。カートリッジタンク１３の一端（図１ａ，図１ｂおよび図２において下端）には、上記シリンダのグリース吸入ポート１１１に連通する吐出口１３０が設けられている。

【0022】

この第１実施形態によると、カートリッジタンク１３の荷重（残量）を検知するにあたって、中継ホルダー２０、遊動ホルダー３０および荷重センサー（ロードセル）４０を備える。

【0023】

中継ホルダー２０には、グリース吸入ポート１１１に連通する中継孔２１０を有する筒状体が用いられる。この実施形態において、中継ホルダー２０は、分厚い肉厚を有するワッシャー状の筒体で中継孔２１０は丸孔である。

【0024】

中継ホルダー２０は、ポンプ基台１１上においてグリース吸入ポート１１１の周りに同軸として配置される。ポンプ基台１１の中継ホルダー２０の載置面には、グリース漏れ防止用のＯリング２１２が設けられる。

【0025】

遊動ホルダー３０は、上端側に大径のタンク吐出口嵌合部３１０を有するとともに、下端側にタンク吐出口嵌合部３１０よりも小径のスリーブ３１３を有する円筒体からなる。タンク吐出口嵌合部３１０とスリーブ３１３は同軸で互いに連通している。

【0026】

タンク吐出口嵌合部３１０には、カートリッジタンク１３の吐出口１３０が嵌合する。タンク吐出口嵌合部３１０の内周面には、カートリッジタンク１３の吐出口１３０の外周に形成されている雄ネジ１３１と螺合する雌ネジ３１１が形成されている。なお、タンク吐出口嵌合部３１０に、カートリッジタンク１３の吐出口１３０を外部から空気が入り込まないように気密的に嵌合するため、カートリッジタンク１３の吐出口１３０の端部とタンク吐出口嵌合部３１０の底部との間にパッキン３１２をかませることが好ましい。

【0027】

スリーブ３１３は、中継ホルダー２０の丸孔である中継孔２１０内に上下動可能に差し込まれるが、スリーブ３１３の下端はポンプ基台１１には接していない。中継孔２１０の内周にはグリース漏れ防止用のＯリング２１１が設けられる。

【0028】

荷重センサー４０は、中継ホルダー２０と遊動ホルダー３０との間に配置される。遊動ホルダー３０のスリーブ３１３の下端はポンプ基台１１に接していないため、荷重センサー４０にはカートリッジタンク１３の重さと遊動ホルダー３０の重さがかかるが、カートリッジタンク１３のみの重さを検知するうえで、荷重センサー４０の検知信号から遊動ホルダー３０の重さをオフセット値として補正することが好ましい。

【0029】

いずれにしても、本発明によれば、より簡単な構成にて、カートリッジタンク１３内のグリース残量を図１ａの初期状態（カートリッジタンク１３内がグリースで満たされている状態）から図１ｂの下限状態（カートリッジタンク１３内のグリースをほぼ使い切った状態）までリニアに検知し、常時監視することができる。

【0030】

次に、図３ａ，図３ｂおよび図４により、本発明の第２実施形態に係るグリース供給装置１０ｂについて説明する。この第２実施形態において、上記第１実施形態と共通であってよい構成要素には同じ参照符号を用いる。

【0031】

この第２実施形態は、ポンプ基台１１にカートリッジタンク１３をほぼ垂直にセットするための受け具（支持具）としてのカートリッジホルダー５０を有する場合の例である。

【0032】

カートリッジホルダー５０は、カートリッジタンク１３の吐出口１３０が嵌合可能なタンク吐出口嵌合部（第１タンク吐出口嵌合部）５１０を備えている。タンク吐出口嵌合部５１０の内周面には、カートリッジタンク１３の吐出口１３０の外周に形成されている雄ネジ１３１と螺合する雌ネジ５１１が形成されている。

【0033】

また、タンク吐出口嵌合部５１０内には、グリース吸入ポート１１１と同軸に配置される中筒５１２が設けられている。カートリッジタンク１３の吐出口１３０は、タンク吐出口嵌合部５１０の内周面と中筒５１２との間にねじ込まれる。

【0034】

カートリッジホルダー５０は、図示しないネジ等によりポンプ基台１１上に固定されるが、ポンプ基台１１のカートリッジホルダー５０の載置面には、上記第１実施形態と同じく、グリース漏れ防止用のＯリング２１２が設けられる。

【0035】

この第２実施形態も上記第１実施形態と同じく、カートリッジタンク１３の荷重（残量）を検知するための構成として、中継ホルダー２０ａ、遊動ホルダー３０および荷重センサー４０を備えているが、中継ホルダー２０ａは、次の点で上記第１実施形態の中継ホルダー２０と異なっている。

【0036】

すなわち、この第２実施形態において、中継ホルダー２０ａは、下端側にカートリッジタンク１３の吐出口１３０とほぼ同形・同大でカートリッジホルダー５０のタンク吐出口嵌合部５１０に嵌合する筒状の脚部２３０を有するとともに、上端側に内径、外径ともに脚部２３０よりも大径である環状の鍔部２４０を備えている。

【0037】

脚部２３０と鍔部２４０は同軸で連通しており、脚部２３０の外周面には、タンク吐出口嵌合部５１０の雌ネジ５１１と螺合する雄ネジ２３１が形成されている。中継ホルダー２０ａは、脚部２３０をカートリッジホルダー５０のタンク吐出口嵌合部５１０にねじ込むことによりカートリッジホルダー５０に取り付けられる。

【0038】

この場合においても、タンク吐出口嵌合部５１０に、中継ホルダー２０ａの脚部２３０を外部から空気が入り込まないように気密的に嵌合するため、脚部２３０の端部とタンク吐出口嵌合部５１０の底部との間にパッキン５１３をかませることが好ましい。

【0039】

遊動ホルダー３０は、上記第１実施形態と同じく、上端側にカートリッジタンク１３の吐出口１３０が嵌合するタンク吐出口嵌合部（第２タンク吐出口嵌合部）３１０を有するとともに、下端側に中継ホルダー２０ａの鍔部２４０内に上下動可能に差し込まれるスリーブ３１３を備える円筒体からなる。タンク吐出口嵌合部３１０とスリーブ３１３は同軸で互いに連通している。

【0040】

先にも説明したように、タンク吐出口嵌合部３１０には、カートリッジタンク１３の吐出口１３０が嵌合する。タンク吐出口嵌合部３１０の内周面には、カートリッジタンク１３の吐出口１３０の外周に形成されている雄ネジ１３１と螺合する雌ネジ３１１が形成されている。なお、タンク吐出口嵌合部３１０に、カートリッジタンク１３の吐出口１３０を外部から空気が入り込まないように気密的に嵌合するため、カートリッジタンク１３の吐出口１３０の端部とタンク吐出口嵌合部３１０の底部との間にパッキン３１２をかませることが好ましい。

【0041】

スリーブ３１３は、中継ホルダー２０ａの鍔部２４０内に上下動可能に差し込まれるが、スリーブ３１３の下端は鍔部２４０底部（大径の鍔部２４０と小径の脚部２３０との間にある段部）には接していない。中継孔２１０の内周にはグリース漏れ防止用のＯリング２１１が設けられる。

【0042】

この第２実施形態において、荷重センサー４０は、中継ホルダー２０ａの鍔部２４０と遊動ホルダー３０のタンク吐出口嵌合部３１０との間に配置される。遊動ホルダー３０のスリーブ３１３の下端は鍔部２４０底部には接していないため、荷重センサー４０にはカートリッジタンク１３の重さと遊動ホルダー３０の重さがかかるが、カートリッジタンク１３のみの重さを検知するうえで、荷重センサー４０の検知信号から遊動ホルダー３０の重さをオフセット値として補正することが好ましい。

【0043】

この第２実施形態によれば、ポンプ基台１１にカートリッジタンク１３を支持する受け具としてのカートリッジホルダー５０が取り付けられている場合には、そのカートリッジホルダー５０をそのまま利用して中継ホルダー２０ａ、荷重センサー４０および遊動ホルダー３０をグリースポンプにセットすることができる。

【0044】

そして、カートリッジタンク１３内のグリース残量を図３ａの初期状態（カートリッジタンク１３内がグリースで満たされている状態）から図３ｂの下限状態（カートリッジタンク１３内のグリースをほぼ使い切った状態）までリニアに検知し、常時監視することができる。

【符号の説明】

【0045】

１０ａ，１０ｂ 潤滑剤供給装置（グリース供給装置）
１１ ポンプ基台
１１１ グリース吸入ポート
１１２ グリース吐出ポート
１３ カートリッジタンク
１３０ 吐出口
２０，２０ａ 中継ホルダー
２１０ 中継孔
３０ 遊動ホルダー
３１０ タンク吐出口嵌合部
３１３ スリーブ
４０ 荷重センサー
５０ カートリッジホルダー
５１０ タンク吐出口嵌合部

【図1a】

【図1b】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図4】