(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平に延びる回転軸の回転に伴って回転自在に配設され、下部が油槽内の潤滑油に浸漬されて、回転することで前記油槽内の潤滑油を汲み上げるオイルリングが、振れ動くのを抑制するオイルリング制振装置であって、
前記オイルリングの環面を挟むように前記油槽側に配設され、前記油槽内の潤滑油の対流が前記オイルリングに作用するのを防止する第１の整流板および第２の整流板と、
前記第１の整流板とオイルリングとの距離と、前記第２の整流板とオイルリングとの距離とを同等に保ち、かつ、前記距離を調整自在な保持調整手段と、
を備えることを特徴とするオイルリング制振装置。
【請求項２】
前記保持調整手段は、前記第１の整流板と第２の整流板とを連結し弾性変形自在な連結部材を備え、該連結部材が変形することで前記距離が調整自在となっている、
ことを特徴とする請求項１に記載のオイルリング制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、滑り軸受のオイルリングが振れ動くのを抑制するオイルリング制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、水力発電所のジャーナル軸受には、ジャーナル軸受を潤滑および冷却するためのオイルリングが設けられている。すなわち、水平に延びる主軸の回転に伴って回転自在に、金属製のオイルリングが配設され、このオイルリングの下部が潤滑油に接触・浸漬するように、軸受油槽内に潤滑油が収容されている。そして、主軸が回転してオイルリングが回転することで、軸受油槽内の潤滑油が汲み上げられ、この潤滑油がジャーナル軸受に飛散、接触し、ジャーナル軸受が潤滑および冷却されるものである。
【０００３】
また、主軸には、溝状で周方向に延びるオイルリングガイドが配設され、このオイルリングガイドの溝内にオイルリングの上部が装着・嵌合した状態で、オイルリングが主軸に対して垂直にぶら下がるように配設されている。これにより、オイルリングがオイルリングガイドでガイド・案内されながら、回転するようになっている。さらに、オイルリングとオイルリングガイドとの接触による金属摩耗粉の発生を防止するために、オイルリングガイド（オイルリング溝）の内面に、摩擦抵抗の小さい非金属材料を設ける技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−２０３４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、オイルリングは、その上部のみがオイルリングガイドによってガイド・支持されており、オイルリングの下部（軸受油槽側）はガイドされていない。このため、軸受油槽内の潤滑油の対流がオイルリングに作用して、オイルリングが軸線方向に振れ動かされ（揺れて）、オイルリングの円滑・適正な回転が阻害される、ということが本発明者によって確認された。
【０００６】
そして、このような振れが発生すると、オイルリングとオイルリングガイドとが接触し、接触状態が長時間継続すると、オイルリングに損傷や摩耗などが生じる。さらに、損傷や摩耗が生じると、オイルリングの摩耗抵抗が増加して回転異常が発生したり、損傷したオイルリングの金属片が軸受内に浸入して軸受面を損傷させたりする場合がある。一方、特許文献１の技術は、オイルリングとオイルリングガイドとの接触による金属摩耗粉の発生を防止するだけであり、オイルリングの振れ自体を抑制することはできない。
【０００７】
そこでこの発明は、オイルリングが振れ動くのを抑制することが可能なオイルリング制振装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、水平に延びる回転軸の回転に伴って回転自在に配設され、下部が油槽内の潤滑油に浸漬されて、回転することで前記油槽内の潤滑油を汲み上げるオイルリングが、振れ動くのを抑制するオイルリング制振装置であって、前記オイルリングの環面を挟むように前記油槽側に配設され、前記油槽内の潤滑油の対流が前記オイルリングに作用するのを防止する第１の整流板および第２の整流板と、前記第１の整流板とオイルリングとの距離（第１の距離）と、前記第２の整流板とオイルリングとの距離（第２の距離）とを同等に保ち、かつ、前記距離を調整自在な保持調整手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、保持調整手段によって第１の距離と第２の距離とが調整され、かつ同等・同間隔に保たれて、オイルリングの環面を挟むように（オイルリングの両脇に）第１の整流板と第２の整流板とが油槽側に配設される。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載のオイルリング制振装置において、前記保持調整手段は、前記第１の整流板と第２の整流板とを連結し弾性変形自在な連結部材を備え、該連結部材が変形することで前記距離が調整自在となっている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、オイルリングの油槽側の両脇に第１の整流板と第２の整流板とが配設され、油槽内の潤滑油の対流がオイルリングに作用するのが防止されるため（オイルリングの両側の潤滑油が整流され）、潤滑油の対流によってオイルリングが振れ動くのを抑制することが可能となる。この結果、オイルリングの円滑・適正な回転が保たれ、オイルリングとオイルリングガイドとの接触による損傷や摩耗、さらには、金属片による軸受面の損傷などを防止、抑制することが可能となる。
【００１２】
また、第１の整流板とオイルリングとの距離（第１の距離）と、第２の整流板とオイルリングとの距離（第２の距離）とが同等に保たれるため、オイルリングの両脇・両側における油量や圧力が同等となり、両側の状態が均衡となる。この結果、オイルリングの振れ動きがより抑制され、オイルリングのより円滑・適正な回転が可能となる。しかも、第１の距離と第２の距離とが調整自在なため、オイルリングの幅や油槽の大きさなどに応じて、この距離を調整することで、オイルリングによる潤滑油の汲み上げ量を適正に確保しつつ、オイルリングの幅などに応じてオイルリングの振れ動きを適正に抑制することが可能となる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、第１の整流板と第２の整流板とを連結する連結部材を変形させるだけで、各整流板とオイルリングとの距離を調整自在なため、容易に各整流板とオイルリングとの距離を調整することができる。しかも、第１の整流板と第２の整流板とが連結部材で連結されているため、第１の整流板と第２の整流板とを別々に取り扱い、調整する必要がなく、取り扱いや調整が容易となる。さらには、弾性変形自在な連結部材で第１の整流板と第２の整流板とを連結するだけであるため、構成が簡易で、製作費を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態に係るオイルリング制振装置の各構成要素を示す斜視図である。
【図２】図１のオイルリング制振装置を配設した状態を示す概略正面図である。
【図３】図１のオイルリング制振装置の整流板ユニットを示す斜視図である。
【図４】図１のオイルリング制振装置を配設した状態を示す正面図である。
【図５】図１のオイルリング制振装置を配設した状態を示す概略平面図である。
【図６】図１のオイルリング制振装置を配設した状態を示す概略側面図である。
【図７】従来のオイルリングの配設状態と潤滑油状態とを示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、この発明の実施の形態に係るオイルリング制振装置１の各構成要素を示す斜視図である。まず、軸受装置について説明すると、図２に示すように、水平に延びる主軸（回転軸）１０１を軸支するジャーナル軸受（滑り軸受）１０２に、ジャーナル軸受１０２を潤滑および冷却するためのオイルリング１０３が設けられている。すなわち、金属製で円環状のオイルリング１０３の環内を貫通する主軸１０１の回転に伴って、回転自在にオイルリング１０３が配設され、このオイルリング１０３の下部が潤滑油Ｌに接触・浸漬するように、軸受油槽１０４内に潤滑油Ｌが収容されている。また、主軸１０１には、溝状で周方向に延びるオイルリングガイド１０５が配設され、このオイルリングガイド１０５の溝内にオイルリング１０３の上部が装着・嵌合した状態で、オイルリング１０３が主軸１０１に対して垂直にぶら下がるように配設されている。そして、主軸１０１が回転すると、オイルリング１０３がオイルリングガイド１０５で案内されながら回転し、これにより、軸受油槽１０４内の潤滑油Ｌが汲み上げられ、この潤滑油Ｌがジャーナル軸受１０２に飛散、接触して、ジャーナル軸受１０２が潤滑および冷却されるものである。
【００１７】
オイルリング制振装置１は、このような軸受装置のオイルリング１０３が、軸線方向（幅方向）に振れ動くのを抑制する装置であり、軸受油槽１０４内に配設され、図１に示すように主として、整流板ユニット２と、固定板３と、取付ピース４と、ガイドピース５とを備えている。
【００１８】
整流板ユニット２は、図３に示すように、第１の整流板２１および第２の整流板２２と、連結板（連結部材）２３とを備えている。各整流板２１、２２は略長方形の板状で、後述するように、オイルリング１０３の環面・両脇を挟むように平行に油槽１０４に配設され、その主面２１ａ、２２ａによって、油槽１０４内の潤滑油Ｌの対流（乱流）がオイルリング１０３に作用するのを防止するようになっている。つまり、主面２１ａ、２２ａでオイルリング１０３の両側を囲うことで、潤滑油Ｌの対流がオイルリング１０３に作用するのを遮るものである。従って、整流板２１、２２の大きさ（幅、高さ）は、潤滑油Ｌに浸漬されているオイルリング１０３の下部を十分に囲って、下部周辺で潤滑油Ｌが製流・静流となるように設定されている。
【００１９】
第１の整流板２１の一側部と第２の整流板２１の一側部とは、連結板２３によって連結されている。この連結板２３は、板バネで構成され、弾性変形自在となっており、変形する（伸縮する）ことで、整流板２１、２２間の距離が調整される。つまり、曲げたり伸ばしたりすることで、図４に示す、第１の整流板２１とオイルリング１０３との距離・間隔（第１の距離Ｄ１）と、第２の整流板２２とオイルリング１０３との距離・間隔Ｄ２（第２の距離Ｄ２）とが、調整自在となっている。
【００２０】
また、両整流板２１、２２の上端部には、水平方向に延びるツバ部２１ｂ、２２ｂが形成され、このツバ部２１ｂ、２２ｂの両端部には、垂直に延びる固定ボルト（ウエルトボルト）２４が取り付けられている。さらに、第１の整流板２１のツバ部２１ｂには、後述する取付ボルト４３を挿入するための挿入孔２１ｃが複数形成されている。この挿入孔２１ｃは、オイルリング１０３の軸線方向（幅方向）に延びる長孔となっており、後述するように第１の整流板２１の配設位置を調整自在となっている。また、両整流板２１、２２の下端部には、後述するガイドピース５のガイドレール５２が装着されるガイド溝２１ｄ、２２ｄ（２２ｄは図示せず）が、ガイドピース５の配設数（２つ）および配設位置に合わせて形成されている。
【００２１】
固定板３は、図１に示すように、細長い平板状で、中央部に長手方向に延びる長孔３ａが形成されている。そして、この長孔３ａに固定ボルト２４を挿入し、固定ボルト２４に固定ナット３１を締め付けることで、整流板２１、２２が固定されるものである。
【００２２】
取付ピース４は、整流板ユニット２を軸受油槽１０４に取り付けるための部材であり、図１に示すように、垂直断面がＬ字状となっており、水平部４１にはネジ孔４１ａが形成されている。そして、図２、４に示すように、油槽１０４内を２つに仕切る中央壁１０４ａに、垂直部４２が固定され、第１の整流板２１のツバ部２１ｂを水平部４１に重ねた状態で、挿入孔２１ｃに取付ボルト４３を挿入して、この取付ボルト４３をネジ孔４１ａに締め付けることで、整流板ユニット２が軸受油槽１０４に取り付けられるようになっている。ここで、中央壁１０４ａで仕切られた各油槽室に対して、それぞれオイルリング１０３が配設されており、後述するように、各オイルリング１０３に対してオイルリング制振装置１が配設される。
【００２３】
ガイドピース５は、整流板２１、２２をガイド・支持する部材であり、図１に示すように、垂直断面がＬ字状となっており、水平に延びる水平部５１には、凸状のガイドレール５２が水平に延びて形成されている。そして、図４に示すように、油槽１０４の中央壁１０４ａに垂直部５３が固定され、整流板２１、２２のガイド溝２１ｄ、２２ｄにガイドレール５２が装着・嵌合されることで、ガイドレール５２によって整流板２１、２２がガイド・支持されるようになっている。つまり、整流板２１、２２の上部を固定板３で固定し、整流板２１、２２の下部をガイドピース５で支持することで、オイルリング１０３に対して両整流板２１、２２を平行に支持、保持するようになっている。
【００２４】
以上のように、連結板２３と固定板３とガイドピース５とによって、保持調整手段が構成され、後述するようにして、第１の整流板２１と第２の整流板２２との距離（距離Ｄ１、Ｄ２）を調整し、かつ、第１の距離Ｄ１と第２の距離Ｄ２とを同等に保つようになっている。
【００２５】
次に、このような構成のオイルリング制振装置１の配設方法や作用などについて説明する。ここで、上記のように、取付ピース４とガイドピース５は、油槽１０４の中央壁１０４に配設されている。この際、整流板ユニット２を取り付けた際に、整流板２１、２２の下端縁が油槽１０４の底面に接しないように、つまり、整流板ユニット２の下方が開放されるように、取付ピース４とガイドピース５とを配設する。
【００２６】
まず、オイルリング１０３の幅Ｗや油槽１０４の大きさなどに応じて、オイルリング１０３による潤滑油Ｌの汲み上げ量が適正に確保され、かつ、オイルリング１０３の下部周辺で潤滑油Ｌが製流・静流となってオイルリング１０３の振れ動きが適正に抑制されるように、第１の整流板２１と第２の整流板２２との距離を調整する。この際、上記のように、固定板３の長孔３ａに固定ボルト２４を挿入した状態で、連結板２３を変形させながら整流板２１、２２を移動、スライドさせ、所定・所望の位置で固定ボルト２４に固定ナット３１を締め付ける。
【００２７】
そして、このようにして調整した整流板ユニット２を取付ピース４に取り付ける。この際、上記のように、ガイドピース５のガイドレール５２を整流板２１、２２のガイド溝２１ｄ、２２ｄに装着し、第１の整流板２１のツバ部２１ｂを取付ピース４に重ねて、取付ボルト４３を締め付ける。ここで、第１の整流板２１が所定の位置に配置されるように、つまり、図４に示す第１の距離Ｄ１が所定の距離となるように、取付ボルト４３に対する挿入孔２１ｃの位置を調整する。
【００２８】
また、図５、６に示すように、潤滑油Ｌの汲み上げ側（オイルリング１０３が油槽１０４から出る側）に整流板ユニット２の開放側（反整流板２３側）が位置し、オイルリング１０３が油槽１０４に入る側に整流板ユニット２の整流板２３側が位置するように、整流板ユニット２を配置する。
【００２９】
このような整流板ユニット２の調整と取り付けは並行して行ってもよい。すなわち、固定ナット３１と取付ボルト４３とを仮締めし、上記のように適正な汲み上げ量が確保され、オイルリング１０３の振れ動きが抑制されるように、かつ、距離Ｄ１、Ｄ２が同等となるように、整流板２１、２２を移動、調整する。そして、調整後に固定ナット３１と取付ボルト４３とを締め付ける。
【００３０】
このようにして、各オイルリング１０３に対してオイルリング制振装置１を配設する。このような配設状態でオイルリング１０３が、図２、５、６の矢印Ｒ１方向に回転すると、油槽１０４内の潤滑油Ｌが汲み上げられ、この潤滑油Ｌによってジャーナル軸受１０２が潤滑、冷却される。そして、飛散した潤滑油Ｌは、多様な状態で多方から油槽１０４に流入し、油槽１０４内で潤滑油Ｌの対流・乱流が発生し得るが、整流板２１、２２が配設されているため、潤滑油Ｌが整流板２１、２２に沿って流れ、乱流の発生が抑制される。
【００３１】
また、乱流が発生したとしても、オイルリング１０３の両側に整流板２１、２２が配設されているため、対流・乱流がオイルリング１０３に作用するのが防止され、しかも、オイルリング１０３の両側における潤滑油Ｌは、整流板２１、２２に沿って流れる。つまり、その流れは、図２、５、６の矢印Ｒ２（破線矢印）に示すような整流・静流となり、潤滑油Ｌの対流によってオイルリング１０３が振れ動くのが防止、抑制される。
【００３２】
さらに、オイルリング制振装置１を備えない場合、例えば図７に示すように、油槽（外壁）１０４とオイルリング１０３との距離Ｄ３に対して、中央壁１０４ａとオイルリング１０３との距離Ｄ４が狭い場合、中央壁１０４ａ側の方が高い圧力となる。しかも、ジャーナル軸受１０２を冷却した高温の潤滑油Ｌが上方から油槽１０４に流入するため、油槽１０４の上部では高温となり、一方、油槽１０４の下部は冷却ファンや外気で冷却されて低温となる。このように、オイルリング１０３の周囲において、潤滑油Ｌの圧力差や温度差が生じるため、オイルリング１０３に作用する力がアンバランスとなり、オイルリング１０３が振れ動くこととなる。
【００３３】
これに対してオイルリング制振装置１を備えることで、図４に示すように、第１の距離Ｄ１と第２の距離Ｄ２とが同等になるため、オイルリング１０３の両側における圧力、油量が均等となる。さらに、オイルリング１０３の両側が整流板２１、２２で囲われているため、高温の潤滑油Ｌが直接オイルリング１０３側に流入することがなく、冷却された後に下方からオイルリング１０３側に流入する。このように、オイルリング１０３の周囲において、潤滑油Ｌの圧力差や温度差が生じないため、オイルリング１０３に作用する力が均衡となり、オイルリング１０３の振れ動きが防止、抑制される。
【００３４】
以上のように、このオイルリング制振装置１によれば、オイルリング１０３が振れ動くのを抑制することが可能となる。この結果、オイルリング１０３の円滑・適正な回転が保たれ、オイルリング１０３とオイルリングガイド１０５との接触による損傷や摩耗、さらには、金属片による軸受面の損傷などを防止、抑制することが可能となる。
【００３５】
また、第１の整流板２１とオイルリング１０３との距離Ｄ１と、第２の整流板２２とオイルリング１０３との距離Ｄ２とが調整自在なため、オイルリング１０３の幅Ｗや油槽１０４の大きさなどに応じて、この距離Ｄ１、Ｄ２を調整することで、オイルリング１０３による潤滑油Ｌの汲み上げ量を適正に確保しつつ、オイルリング１０３の幅Ｗなどに応じてオイルリング１０３の振れ動きを適正に抑制することが可能となる。
【００３６】
さらに、上記のように、整流板２１、２２の内外において潤滑油Ｌの乱流が抑制され整流となるため、油槽１０４を介しての外気との熱交換が効率的に行われ、潤滑油Ｌを効率的・効果的に冷却することが可能となる。しかも、上記のように、冷却された潤滑油Ｌが下方からオイルリング１０３側に流入し、この潤滑油Ｌがオイルリングによって汲み上げられるため、ジャーナル軸受１０２に対する冷却効果が向上する。
【００３７】
一方、連結板を２３曲げたり伸ばしたりするだけで、各整流板２１、２２とオイルリング１０３との距離Ｄ１、Ｄ２を調整自在なため、容易にこの距離Ｄ１、Ｄ２を調整することができる。しかも、第１の整流板２１と第２の整流板２２とが連結板２３で連結されているため、第１の整流板２１と第２の整流板２２とを別々に取り扱い、調整する必要がなく、取り扱いや調整が容易となる。さらには、変形自在な連結板２３で第１の整流板２１と第２の整流板２２とを連結するだけであるため、構成が簡易で、製作費を低減することができる。また、上記のようにして本オイルリング制振装置１を、既設・既存の軸受装置に容易に取り付けることができる。
【００３８】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、挿入孔２１ｃを長孔にすることで、第１の整流板２１の位置（距離Ｄ１、Ｄ２）を調整自在としているが、取付ピース４の垂直部４２の厚みを変えたり、中央壁１０４ａと垂直部４２との間にスペーサを設けたりすることで、調整自在としてもよい。また、第１の整流板２１の配設位置によっては、第１の整流板２１のツバ部２１ｂから水平に突出した、固定板３の長孔３ａに取付ボルト４３を挿入して取付ピース４に固定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１        オイルリング制振装置
２        整流板ユニット
２１      第１の整流板
２２      第２の整流板
２３      連結板（連結部材、保持調整手段）
３        固定板（保持調整手段）
４        取付ピース
５        ガイドピース（保持調整手段）
１０１    主軸（回転軸）
１０２    ジャーナル軸受
１０３    オイルリング
１０４    油槽
Ｌ        潤滑油
【図１】
0005911171.tif 000002
【図２】
0005911171.tif 000003
【図３】
0005911171.tif 000004
【図４】
0005911171.tif 000005
【図５】
0005911171.tif 000006
【図６】
0005911171.tif 000007
【図７】
0005911171.tif 000008