本发明涉及向主轴支承用的滚动轴承以恒定量、定期地供给新的润滑剂的主轴装置和机床。
背景技术：
：近年来，由于机床用主轴装置的高速化显著发展，另外，环保措施、节能化、省资源化的要求也强，因此，作为轴承的润滑方法，采用润滑脂润滑。作为润滑脂润滑，已知如下方式：用预先封入在轴承的轴承空间中的润滑脂来进行润滑；在适当时机从设置在壳体外部的润滑脂补给单元补给润滑脂来进行润滑。例如在专利文献1所记载的主轴装置中，从设置在壳体的外部的润滑脂补给单元，经由供给管和形成在壳体内的供给路径，在适当时机向滚动轴承的轴承空间补给微量的润滑脂。另外，一般而言，在轴承向主轴装置装入时，封入有润滑脂的轴承在80℃以下的范围被加温的状态下插入到主轴上。进一步，在组装主轴装置之后，在初始阶段进行轴承的磨合运转，防止高速旋转时润滑脂的咬入、搅拌阻力所导致的异常发热。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4051563号公报技术实现要素：本发明欲解决的问题可是，在专利文献1所记载的主轴装置中，供给至滚动轴承的润滑脂组合物是极微量的。因此，在供给路径长的情况、在中途弯折或者弯曲为直角的部位存在多处的情况等时，稠度小、比较坚硬的微量的润滑脂组合物会由于配管阻力，而难以被稳定地供给至滚动轴承。另外，在长期使用后，增稠剂会由于在压送时反复施加的压力而固化，难以恒定量、稳定地供给润滑脂组合物。因此，本发明的目的在于提供一种长寿命的主轴装置和机床，在装入轴承时、初始磨合运转时的任意一者时都能维持使用可靠性，在运转时也能够实现润滑剂从润滑剂供给装置向滚动轴承的稳定供给。用于解决问题的方案为解决上述问题，本发明由下述的构成实现。(1)一种主轴装置，具有：主轴；壳体；滚动轴承，将所述主轴能旋转地支承于该壳体；以及润滑剂供给装置，经由设置在所述壳体上的供给路径向所述滚动轴承供给润滑剂，所述主轴装置的特征在于，从所述润滑剂供给装置供给的所述润滑剂是如下蜡类润滑剂：包含润滑油和蜡，能以25～60℃的温度范围内的预定温度即液状化点为界，在超过所述液状化点时的液状状态、与所述液状化点以下的半固化状态之间进行可逆变化，在所述滚动轴承的轴承空间中封入有润滑脂，所述润滑脂的构成包含所述蜡类润滑剂和具有亲和性及浸润性的基础油成分。(2)如(1)所述的主轴装置，其特征在于，所述蜡类润滑剂的所述润滑油与所述蜡的比率如下：相对于两者的合计量，所述蜡是4～40质量％，所述润滑油是96～60质量％。(3)一种机床，其特征在于，具有(1)或(2)所述的主轴装置。此外，“蜡类润滑剂”是指包含润滑油和蜡的润滑剂，另外，“液状化点”是指蜡类润滑剂从半固体状态可逆变化为液体状态、或者从液体状态可逆变化为半固体状态时的温度。另外，“液状化点”例如遵照与危险物的限制相关的规则、第12章杂则第69条第2款(液状的定义)。发明的效果本发明所使用的蜡类润滑剂不含有增稠剂，不会发生增稠剂固化而对从润滑剂供给装置向滚动轴承的供给带来障碍。因此，对于本发明的主轴装置，与润滑脂供给方式相比，能长期稳定地供给蜡类润滑剂。另外，由于蜡类润滑剂的润滑油和蜡这两者都是润滑成分，因此，能够减少蜡类润滑剂的每一次的补给量，还能够延长补给间隔，因此，能够减少蜡类润滑剂的消耗量，能够跨更长期地进行补给。并且，蜡被添加作为润滑油、润滑脂的油性提高剂，但由于与一般的添加量相比含有更多，因此，发现与作为润滑脂的增稠剂的作用类似的作用，能够原样使用润滑脂用的润滑剂供给装置。另外，由于在滚动轴承的轴承空间中封入有包含蜡类润滑剂和具有亲和性及浸润性的基础油成分而构成的润滑脂，因此，在轴承装入时、初始磨合运转时的任意一者时都能够维持使用可靠性。因此，如上所述，通过将包含蜡类润滑剂、和与该蜡类润滑剂具有亲和性及浸润性的基础油成分而构成的润滑脂用于主轴装置，从而在轴承装入时、初始磨合运转时的任意一者时都能够维持使用可靠性，并且在运转时也能够实现润滑剂从润滑剂供给装置向滚动轴承的稳定供给。附图说明图1是示出主轴装置的一个例子的概要图。图2是图1的ii部放大图。图3是用于说明液状化点的图。图4是用于说明将轴承插入到主轴上的过程的图。图5(a)是变形例的主轴装置的与图2对应的图，(b)是其它变形例的主轴装置的与图2对应的图。附图标记的说明1：主轴2：滚动轴承2a：外圈2b：补给孔3：润滑剂供给装置7：隔圈9：润滑剂储存槽10、15：冷却路径12：定子13：转子20：冷却液供给装置21：供给管22：排出管30：壳体31：供给路径31a：供给孔100：主轴装置g：润滑脂w：蜡类润滑剂具体实施方式下面，参照附图详细说明适用于本发明的一个实施方式所涉及的机床的主轴装置。如图1所示，主轴装置100包括：能安装工具的主轴1；壳体30；以及相对于该壳体30将主轴1能旋转地支承的多个滚动轴承2，利用设置在主轴1的轴向中间部的由定子12和转子13构成的马达对主轴1进行旋转驱动。此外，在图中，对于滚动轴承2，仅示出前侧轴承，未图示出相对于马达为与前侧轴承相反侧的后侧轴承。另外，主轴装置100还包括设置在壳体30的外部的润滑剂供给装置3，从该润滑剂供给装置3将蜡类润滑剂w通过多个供给管4和形成在壳体30上的多个供给路径31，以恒定量、定期地供给至各滚动轴承2。壳体30的各供给路径31其末端部(下游侧端部)的供给孔31a(参照图2)与设置在各滚动轴承2的外圈2a上的补给孔2b连通，蜡类润滑剂w被均等地供给至各滚动轴承2。此外，本实施方式的润滑剂供给装置3具有储存润滑剂的缸构造的罐体，从外部向罐体内部施加压力(例如气压)，从而使润滑剂(定量)排放至配管。蜡类润滑剂w以润滑油和蜡作为基本成分，但蜡在比其熔点低的温度下，在润滑油中会以3维网格构造状晶化并失去流动性，在熔点以上会成为液状。本来如果是蜡单体，那么以蜡的熔点附近的温度为界，整体在半固体状与液状间可逆变化。与之相对，本发明的蜡类润滑剂w由于是润滑油(液体)与蜡(半固体)的混合体(相当于在蜡(溶剂)中添加了润滑油(稀薄液)的稀薄溶液)，因此，作为整体在半固体状和液状间可逆变化的温度(以下称作“液状化点”)与所含有的蜡的熔点有密切的关系，但本发明判明了根据与润滑油的混合比率，“蜡的熔点＞液状化点”。另外，可知根据润滑油和蜡、以及两者的混合比率，蜡的熔点与液状化点会产生约10～30℃的温差。在本发明中，考虑到向主轴装置100的滚动轴承2的供给，使液状化点为25～60℃。另外，所谓液状化，如图3所示，如下述这样进行了确认。本方法遵照与危险物的限制相关的规则、第12章杂则第69条2款(液状的定义)。(1)将试验物品(蜡类润滑剂)放入到2个试验管(直径30mm、高度120mm)的a线(高度55mm)。(2)用没有孔的橡胶塞将一个试验管(液状判断用试验管)塞严。(3)将另一个试验管(温度测定用试验管)用带温度计的橡胶塞塞严。另外，温度计其末端插入到距试验物品的表面30mm的深度，使其相对于试验管直立。(4)将2个试验管在被保持为液状确认温度±0.1℃的恒温槽中，以b线(距试验物品的表面上方30mm)没入到恒温槽的水面下的方式使其直立并静置。(5)在温度测定用试验管中的试验物品的温度达到液状确认温度±0.1℃之后，保持原样的状态10分钟。(6)将液状判断试验管从恒热水槽以直立的状态取出到水平台上，立即在台上水平地放到，计测试验物品的末端到达b线为止的时间。(7)在试验物品到达b线为止的时间是90秒以内时，判断为试验物品是“液状”。(8)然后，对恒热水槽的温度进行各种变更并进行(1)～(7)，将变成液状的温度作为“液状化点”。另外，所谓液状化点，不是水的凝固点(0°/纯水、大气压下)这样的定点温度，而是用相对于某一特定温度约±2℃左右的范围定义、数值化的。蜡类润滑剂w只要具有这样的性质，对润滑油和蜡就没有限制，作为润滑油，能够使用以往轴承的润滑所使用的各种润滑油，能够使用石蜡类、环烷类的矿物油、或者酯油、烃油、醚油等合成油等，也能够将多种混合使用。另外，其粘度可以是一般的范围，但是，考虑到滚动轴承2的润滑性，优选的是40℃下的运动粘度为5～200mm2/s。另一方面，蜡可以是天然蜡、合成蜡的任意一种蜡，但是，由于在轴承内部成为液状，并成为与润滑油的混合物，因此，优选的是与润滑油的相溶性高的蜡。另外，作为天然蜡，可以例举动/植物蜡、矿物蜡、石油蜡，作为合成蜡，可以例举费托蜡、聚乙烯蜡、油脂类合成蜡(酯、酮类、酰胺)、氢化蜡等，也可以将多种混合使用。但是，由于在蜡类润滑剂w的液状与半固体状间可逆变化的温度实际上是根据蜡的熔点决定的，因此，从上述例举的蜡中选择并以适当的混合比率对润滑油和蜡进行制备，使得该液状化点为25～60℃。另外，润滑油与蜡的比率优选的是蜡相对于两者的合计量为4～40质量％，润滑油为96～60质量％。蜡的比率越大，蜡类润滑剂w为半固体状时的流动性越差，在超过40质量％时，从润滑剂供给装置3的排放性、供给管4和供给路径31的输送性变差，并且在后述的润滑后排出时的输送性也会变差。另外，蜡有时是作为润滑油、润滑脂的油性提高剂而添加的，但在本发明的蜡类润滑剂w中，通过如上所述使蜡的添加量比一般的添加剂量多，从而保持作为增稠剂的功能(与润滑脂同等的半固体状的性质)。微晶蜡的熔点是67～98℃，但与润滑油以上述混合比例混合的蜡类润滑剂w能够将液状化点设定为25～60℃。另外，石蜡的熔点是47～69℃，但与润滑油以上述混合比例混合的蜡类润滑剂w能够将液状化点设定为25～35℃。进一步，能够根据目的而在蜡类润滑剂w中添加各种添加剂。例如，能够适量添加都为已知的防氧化剂、防锈剂、极压剂等。另外，液状化点基本上鉴于轴承周围的环境温度、轴承的运转温度，一般而言25～60℃是适当的，但在适用用途为机床用滚动轴承(机床主轴用滚动轴承、滚珠丝杠轴端支承件用滚动轴承等)的情况下，由于下面说明的原因，优选的是30～60℃，更优选的是40～60℃。关于使用机床的周围环境条件，为了将伴随着周边温度的变化的部件的热变位抑制为最小限度来确保被加工零件的加工精度，周围环境被空调管理为20～25℃左右的情况较多。因此，如果将液状化点的下限设定为30℃，那么由于在停止状态下是液状化点以下，因此，蜡类润滑剂w不会液状化，被维持在轴承内部、储油部分。而且，即使将储存有蜡类润滑剂w的轴承、主轴停止或者在停止状态下存货保管，由于不会液状化地被保持在轴承内部和周边部，因此，与通常的润滑脂同样，润滑功能经过长期也不会损耗。因此，优选的是液状化点为30～60℃。另外，由于轴承的转速越增加轴承内部温度越上升，因此，为了维持适当的润滑状态，需要将更多的润滑油供给至滚动接触面。在通常的旋转条件(低速～中速旋转区域)下的连续运转、交替重复低速旋转和最高速旋转的运转条件的情况下，轴承温度大体上为40℃以下，润滑油量对于滚动接触面附近的润滑剂而言是足够的。然而，在最高旋转的连续加工的情况下、或者即使转速低也连续进行重切削加工的情况下，有的情况下轴承温度会超过40℃，在该情况下，滚动接触面的润滑油有可能不足。因此，通过将液状化点的下限设定为40℃，此时，轴承周边的蜡类润滑剂w液状化，能够补充在滚动接触面不足的润滑油，能够预防意外的烧伤等问题。因此，更优选的是将液状化点设为40～60℃。例如，作为具有47℃的液状化点的蜡类润滑剂w的一个例子，可以例举由二酯油(癸二酸二辛酯)为78.5质量％，微晶蜡为15质量％，包含防氧化剂、极压剂、其它物质的添加剂为6.5质量％构成的润滑剂。另外，作为具有38℃的液状化点的其它蜡类润滑剂w的一个例子，可以例举由二酯油(癸二酸二辛酯)为83质量％，微晶蜡为10.5质量％，包含防氧化剂、极压剂、其它物质的添加剂为6.5质量％构成的润滑剂。此外，具有25℃和60℃的液状化点的蜡类润滑剂的基础油、蜡成分、添加剂的成分比率的一个例子，能够基于液状化点38℃和47℃的成分比率，使用比例插补计算法等，推知出表1所示的值。[表1]液状化点47℃38℃25℃60℃基础油(质量％)78.58389.572.5蜡(质量％)1510.5421添加剂其它(质量％)6.56.56.56.5为了制备蜡类润滑剂w，将蜡加热至熔点以上的温度而使其成为液状，向其添加润滑油或者添加了添加剂的润滑油并充分混合后，冷却至低于蜡的熔点的温度(通常为室温)即可。或者，也可以将润滑油或者添加了添加剂的润滑油与固态的蜡放入到适当的容器中，将整体加热到蜡的熔点以上的温度并混合后冷却。而且，将该蜡类润滑剂w在半固体状态下储存在图1所示那样的一般的主轴装置的润滑剂供给装置3中，并将恒定量定期地持续供给至滚动轴承2时，供给路径、排出路径不会阻塞，能够稳定地将蜡类润滑剂w供给至滚动轴承。润滑剂供给装置3不进行加热，而是将蜡类润滑剂w以半固体状储存，并将恒定量以半固体状排放至供给管4。但是，由于形成蜡类润滑剂w的润滑油和蜡都是润滑成分，是半固体状，因此，能够原样使用以往的润滑脂组合物用的润滑剂供给装置，并且，即使在半固体状的状态下也能够在供给管4和供给路径31中流通。为了将来自润滑剂供给装置3的蜡类润滑剂w供给至滚动轴承2的内部，需要通过设置在滚动轴承2的外圈2a上的补给孔2b使液状的蜡类润滑剂w流入。如上所述，来自润滑剂供给装置3的蜡类润滑剂w以半固体状在供给管4和供给路径31的内部流通。但是，在主轴装置100的运行中，滚动轴承2会成为高温，通过如上所述将液状化点设为25～60℃，从而与外圈2a的补给孔2b连结的供给路径31的末端附近处于比所述温度充分高的状态，在通过该部分期间，蜡类润滑剂w变化为液状并容易流入到轴承内部。由于在滚动轴承2的内部，蜡类润滑剂w是液状，但不包含增稠剂，润滑油和蜡这两者都是润滑成分，因此，成为与在润滑脂组合物中基础油的比例增加了的情况相同的状态，润滑性能比润滑脂组合物高。因此，由于能够减少每一次的补给量，还能够延长补给间隔，因此，能够减少蜡类润滑剂w的消耗量，减少向润滑剂供给装置3的补充次数，能够降低主轴装置100的运营成本。在润滑结束后，利用隔圈7的旋转所导致的离心力，蜡类润滑剂w被排出到设置在滚动轴承2的旁边的润滑剂储存槽9。由于润滑剂储存槽9处于滚动轴承2的外部，因此温度比轴承内部低，排出的蜡类润滑剂w会再次变化为半固体状，并被送出到壳体30的外部。在润滑脂组合物的情况下，由于长期使用，来源于增稠剂的残渣会产生在润滑剂储存槽9中并阻止空气流动，这可能成为轴承的温度上升的一个原因。但是，在蜡类润滑剂w的情况下，由于从滚动轴承2排出后，也会在某一程度的距离之前被以液状排出，因此不会引起这样的问题。此外，蜡类润滑剂w由于与润滑脂相比能使消耗量减少，因此，在与排出的润滑剂相比能够充分确保润滑剂储存槽9的容积的情况下，不需要排出至壳体外部，从环境性能的观点而言是更优选的。此外，主轴装置100能够进行各种变更，例如优选的是在壳体30的各外圈2a的外侧以螺旋状设置有冷却路径10并使冷却液循环，在运行时进行冷却使得轴承温度为40～50℃左右，使得滚动轴承2不会烧伤。并且，由于主轴1的温度也会由于滚动轴承2、马达的定子12和转子13的发热而上升，旋转精度有可能由于热膨胀而下降，因此，优选的是在转子13的外侧以螺旋状设置有冷却路径15，并使冷却液循环来冷却。为了冷却滚动轴承2和主轴1，使来自设置在壳体30的外部的冷却液供给装置20的供给管21在壳体30的内部分岔为轴承冷却用的供给路径21a和主轴冷却用的供给路径21b，分别向它们供给冷却液并使冷却液在两个供给路径21a、21b中循环后，通过排出管22使其回流至冷却液供给装置20。另外，也可以按滚动轴承用与主轴用来使冷却机构分开。此时，蜡类润滑剂w的液状化点根据其组成而不同，但通过将来自润滑剂供给装置3的供给路径31配管在冷却路径10、15的附近，并控制冷却路径10、15的冷却温度，从而能够将各种蜡类润滑剂w以半固体状在供给路径31中输送。另外，利用冷却路径10、15的冷却温度还能够调整润滑剂储存槽9的温度，对于各种蜡类润滑剂w能够在润滑后以半固体状排出。另一方面，在本实施方式中，如图2所示，在组装了主轴装置100的时间点，即在磨合运转前的状态下，在滚动轴承2的轴承空间s，包含外圈2a的补给孔2b地封入有包含蜡类润滑剂w和具有亲和性及浸润性的基础油成分而构成的润滑脂g。另外，在壳体30的供给路径31中，在与补给孔2b相连的末端部的供给孔31a以外的部分预先填充有蜡类润滑剂w，另一方面，在末端部的供给孔31a中封入有包含蜡类润滑剂w和具有亲和性及浸润性的基础油成分而构成的润滑脂g。此处，如图4所示，在组装主轴装置100时的轴承装入时，多个滚动轴承2在80℃以下的范围被加温的状态下插入到主轴1上。此时，若假设在轴承空间s中封入有蜡类润滑剂w，则认为蜡类润滑剂w会由于加温而液状化，流出到轴承2的外部。另外，如果在组装主轴装置100后，在初始阶段进行滚动轴承2的磨合运转时，也在轴承空间s中封入有蜡类润滑剂w，假设即使在装入轴承时蜡类润滑剂w没有流出而残留，也认为会由于滚动面附近的润滑剂的搅拌阻力而进行设想以上的发热，同样，担心润滑剂向轴承2的外部流出。另一方面，在本实施方式中，与以往同样，由于在轴承空间s中封入有润滑脂g，因此，即使在轴承装入时滚动轴承2被加温、或者在磨合运转时滚动轴承2发热的情况下，润滑脂g也不会液状化，不会产生流出至轴承的外部这样的问题。另外，在组装后的主轴装置100中，在旋转初期，润滑脂g有助于润滑，之后，从润滑剂供给装置3定期地供给微量的蜡类润滑剂w。润滑脂g在润滑后被从滚动轴承2排出到壳体30，并被渐渐地替换为蜡类润滑剂w。之后，轴承内部被初期的润滑脂g和蜡类润滑剂w的混合体润滑、或者仅被蜡类润滑剂w润滑。如以上说明的那样，根据本实施方式的主轴装置100，从润滑剂供给装置3供给的润滑剂是如下蜡类润滑剂w：包含润滑油和蜡，能以25～60℃的温度范围内的预定的温度即液状化点为界，在超过液状化点时的液状状态、与液状化点以下的半固化状态之间可逆变化，在滚动轴承2的轴承空间s中封入有包含蜡类润滑剂w和具有亲和性及浸润性的基础油成分而构成的润滑脂g。由此，轴承装入时、初始磨合运转时的任意一者时，都能维持使用可靠性，在运转时，也能够实现润滑剂从润滑剂供给装置3向滚动轴承2的稳定供给。另外，由于蜡类润滑剂的润滑油与蜡的比率为，相对于两者的合计量，蜡为4～40质量％，润滑油为96～60质量％，因此，使得能在液体状态与半固体状态之间进行可逆变化，并且能够确保流动性。此外，本发明不限于上述的实施方式，能够进行适当变形、改良等。此外，上述的实施方式的各构成要素的材质、形状、尺寸、数量、配置部位等只要能够实现本发明即可，是任意的，对其没有限定。例如，既可以如图5(a)所示的变形例那样，在供给孔31a开口的壳体30的内周面形成有与外圈2a的补给孔2b连通的圆周槽16，或者也可以如图5(b)所示的其它变形例那样，在补给孔2b开口的外圈2a的外周面形成有与壳体30的供给孔31a连通的圆周槽16a。在该情况下，也可以在圆周槽16、16a中封入有润滑脂g。或者，也可以根据需要，在供给孔31a中封入的也不是润滑脂，而是封入有蜡类润滑剂。另外，蜡类润滑剂由于在轴承附近液状化并被供给至轴承内部，因此，补给孔2b无论在轴承内部的哪个场所开口都能适当进行补给，但在各实施方式中，补给孔2b从径向观察被配置为与滚动体重叠。在该情况下，由于所供给的润滑剂容易直接附着在滚动体上，因此，能够进一步提高润滑特性。本申请基于2015年9月15日申请的日本专利申请特愿2015-181633，其内容作为参照并入本文。当前第1页12