(57)【要約】【課題】付加的な外部の潤滑システムを用いることなくスプライン噛合部から摩耗粉を効率的に除去し、スプライン噛合部を効率的に潤滑する。【解決手段】ジェネレータシャフト１６とクランクシャフト１８とのスプライン噛合部２０は、複数のジェネレータシャフト歯部２２によって画定されており、該歯部２２は、相補的な複数のクランクシャフト歯部２４と噛み合う。新しい潤滑油用リザーバ３６が、圧力容器３４に配置され、例えば、ジェネレータシャフト１６の外径部３８に配置される。新しい潤滑油用リザーバ３６は、ある容量の潤滑油４０によって満たされている。ジェネレータ１０の動作時には、歯部２２と歯部２４とが摩耗することにより金属摩耗粉４４が形成され、この摩耗粉４４は、潤滑油用チャンバ４２において潤滑油４０と混合される。摩耗粉４４は、遠心力によって潤滑油用チャンバ４２から異物用チャンバ４６へと半径方向外周側に移動する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転構成要素（１６）と、
スプライン噛合部（２０）によって前記第１の回転構成要素（１６）に機能的に結合された第２の回転構成要素（１８）と、
前記スプライン噛合部（２０）の半径方向外周側に配置され、中心軸線（１４）を中心とした前記第１の回転構成要素（１６）および前記第２の回転構成要素（１８）の回転により摩耗による異物（４４）が前記スプライン噛合部（２０）から移動する、少なくとも１つの異物用チャンバ（４６）と、
ある容量の潤滑油（４０）を貯え、前記摩耗による異物（４４）が前記スプライン噛合部（２０）から前記少なくとも１つの異物用チャンバ（４６）へ移動することに伴い、少なくとも一部の潤滑油（４０）が、前記スプライン噛合部（２０）へ流入する、少なくとも１つの潤滑油用リザーバ（３６）と、
を備えた回転機械（１０）。
【請求項２】
前記スプライン噛合部（２０）の周囲に画定された圧力容器（３４）を備えることを特徴とする請求項１に記載の回転機械（１０）。
【請求項３】
１つまたは複数のシールリング（３０）が、前記スプライン噛合部（２０）の周囲に前記圧力容器（３４）を画定するように配置されることを特徴とする請求項２に記載の回転機械（１０）。
【請求項４】
前記スプライン噛合部（２０）は、前記第１の回転構成要素（１６）から突出した複数の第１のスプライン歯部（２２）を備え、該第１のスプライン歯部（２２）は、前記第２の回転構成要素（１８）から突出した複数の第２のスプライン歯部（２４）と噛み合うことを特徴とする請求項１に記載の回転機械（１０）。
【請求項５】
前記複数の第１のスプライン歯部（２２）は、前記第１の回転構成要素（１６）に固定された第１のスプラインプレート（２６）から突出していることを特徴とする請求項４に記載の回転機械（１０）。
【請求項６】
前記第１のスプラインプレート（２６）は、溶接によって前記第１の回転構成要素（１６）に固定されることを特徴とする請求項５に記載の回転機械（１０）。
【請求項７】
前記回転機械（１０）は、ジェネレータであることを特徴とする請求項１に記載の回転機械（１０）。
【請求項８】
前記第１の回転構成要素（１６）は、ジェネレータシャフトであることを特徴とする請求項７に記載の回転機械（１０）。
【請求項９】
前記第２の回転構成要素（１８）は、エンジンのクランクシャフトであることを特徴とする請求項７に記載の回転機械（１０）。
【請求項１０】
第１の回転構成要素（１６）と第２の回転構成要素（１８）とのスプライン噛合部（２０）の半径方向外周側に配置され、中心軸線（１４）を中心とした前記第１の回転構成要素（１６）および前記第２の回転構成要素（１８）の回転により摩耗による異物（４４）が前記スプライン噛合部（２０）から移動する、少なくとも１つの異物用チャンバ（４６）と、
ある容量の潤滑油（４０）を貯え、前記摩耗による異物（４４）が、前記スプライン噛合部（２０）から前記少なくとも１つの異物用チャンバ（４６）へ移動することに伴い、少なくとも一部の潤滑油（４０）が、前記スプライン噛合部（２０）へ流入する、少なくとも１つの潤滑油用リザーバ（３６）と、
を備えたスプライン噛合部（２０）の潤滑システム。
【請求項１１】
前記スプライン噛合部（２０）の周囲に画定された圧力容器（３４）を備えることを特徴とする請求項１０に記載のスプライン噛合部（２０）の潤滑システム。
【請求項１２】
１つまたは複数のシールリング（３０）が、前記スプライン噛合部（２０）の周囲に前記圧力容器（３４）を画定するように配置されることを特徴とする請求項１１に記載のスプライン噛合部（２０）の潤滑システム。
【請求項１３】
第１の回転構成要素（１６）と第２の回転構成要素（１８）とのスプライン噛合部（２０）の半径方向外周側に少なくとも１つの異物用チャンバ（４６）を配置するステップと、
中心軸線（１４）を中心に前記第１の回転構成要素（１６）および前記第２の回転構成要素（１８）を回転させるステップと、
前記第１の回転構成要素（１６）および前記第２の回転構成要素（１８）の回転によって、前記スプライン噛合部（２０）から、該スプライン噛合部（２０）の半径方向外周側に配置された少なくとも１つの異物用チャンバ（４６）へ摩耗による異物（４４）を移動させるステップと、
前記摩耗による異物（４４）が前記スプライン噛合部（２０）から前記少なくとも１つの異物用チャンバ（４６）へ移動することに伴い、潤滑油用リザーバ（３６）から前記スプライン噛合部（２０）へある容量の潤滑油（４０）を通流させるステップと、
を含むスプライン噛合部（２０）の潤滑方法。
【請求項１４】
前記スプライン噛合部（２０）の周囲に圧力容器（３４）を画定するステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載のスプライン噛合部（２０）の潤滑方法。
【請求項１５】
前記圧力容器（３４）の少なくとも一部が、１つまたは複数のシールリング（３０）によって画定されていることを特徴とする請求項１４に記載のスプライン噛合部（２０）の潤滑方法。
【請求項１６】
前記スプライン噛合部（２０）は、前記第１の回転構成要素（１６）から突出した複数の第１のスプライン歯部（２２）を備え、該第１のスプライン歯部（２２）は、前記第２の回転構成要素（１８）から突出した複数の第２のスプライン歯部（２４）と噛み合うことを特徴とする請求項１３に記載のスプライン噛合部（２０）の潤滑方法。
【請求項１７】
前記複数の第１のスプライン歯部（２２）は、前記第１の回転構成要素（１６）に固定された第１のスプラインプレート（２６）から突出していることを特徴とする請求項１６に記載のスプライン噛合部（２０）の潤滑方法。
【請求項１８】
前記第１のスプラインプレート（２６）は、溶接によって前記第１の回転構成要素（１６）に固定されることを特徴とする請求項１７に記載のスプライン噛合部（２０）の潤滑方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機械に関し、特に、回転機械のスプラインによる結合に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械の回転構成要素の間の結合や機械の間の結合は、スプラインによってなされることが多い。スプラインによる結合は、第１の構成要素の雄型歯部を備えており、該雄型歯部は、第２の構成要素の相補的な歯部と噛み合う。このスプライン結合によって、第１の構成要素の回転エネルギを第２の構成要素へと効率的に伝達させることができる。スプラインの使用中には、例えば、スプライン歯部の摩耗によって摩耗粉が形成されるが、この摩耗粉は、スプラインを継続して確実に動作させるために、スプラインから除去されなければならない。一般に、加圧式潤滑システムが利用され、外部のポンプによって、潤滑油、例えば、オイルをスプラインの結合部へと噴射し、集まった摩耗粉を洗浄する。この後、オイルは、一般に、機械の外部へと捨てられる。潤滑システムにおいて、上記のような加圧式の洗浄を実施すると、回転機械のコストが非常に高くなり、回転機械が複雑なものとなってしまう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の１つの特徴は、スプライン噛合部の潤滑システムが、第１の回転構成要素と第２の回転構成要素とのスプライン噛合部の半径方向外周側に配置された少なくとも１つの異物用チャンバを備えていることである。摩耗による異物が、中心軸を中心とした第１の回転構成要素および第２の回転構成要素の回転によりスプライン噛合部から少なくとも１つの異物用チャンバへと移動する。少なくとも１つの潤滑油用リザーバが、ある容量の潤滑油を貯えている。摩耗による異物が、スプライン噛合部から少なくとも１つの異物用チャンバへ移動することに伴い、ある容量の潤滑油の少なくとも一部が、スプライン噛合部へ流入する。
【０００４】
本発明の他の特徴は、回転機械が、第１の回転構成要素と、スプライン噛合部によって第１の回転構成要素に機能的に結合された第２の回転構成要素と、を備えていることである。少なくとも１つの異物用チャンバが、スプライン噛合部の半径方向外周側に配置されている。摩耗による異物が、中心軸を中心とした第１の回転構成要素および第２の回転構成要素の回転によりスプライン噛合部から少なくとも１つの異物用チャンバへ移動する。少なくとも１つの潤滑油用リザーバが、ある容量の潤滑油を貯えている。摩耗による異物が、スプライン噛合部から少なくとも１つの異物用チャンバへ移動することに伴い、ある容量の潤滑油の少なくとも一部が、スプライン噛合部へ流入する。
【０００５】
本発明の別の特徴は、スプライン噛合部の潤滑方法が、第１の回転構成要素と第２の回転構成要素とのスプライン噛合部の半径方向外周側に少なくとも１つの異物用チャンバを配置するステップと、中心軸を中心に第１の回転構成要素および第２の回転構成要素を回転させるステップと、を含むことである。摩耗による異物が、第１の回転構成要素および第２の回転構成要素の回転によって、スプライン噛合部から、該スプライン噛合部の半径方向外周側に配置された少なくとも１つの異物用チャンバへ移動する。摩耗による異物がスプライン噛合部から少なくとも１つの異物用チャンバへ移動することに伴い、ある容量の潤滑油が、潤滑油用リザーバからスプライン噛合部へ流入する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】回転機械の実施例を示した断面図である。
【図２】回転機械のスプライン噛合部の実施例を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は、回転機械、本実施例ではジェネレータ１０の断面図である。ジェネレータ１０は、中心軸線１４を中心に回転可能とされた少なくとも１つのロータ１２を備える。ジェネレータ１０は、ジェネレータシャフト１６を備えており、該ジェネレータシャフト１６は、中心軸線１４上に配置され、例えば、１つまたは複数のスプライン噛合部２０によってエンジンのクランクシャフト１８に結合されている。図２を参照すると、ある実施例では、スプライン噛合部２０は、複数のジェネレータシャフト歯部２２によって画定されており、該ジェネレータシャフト歯部２２は、相補的な複数のクランクシャフト歯部２４と噛み合う。
【０００８】
ある実施例では、図２に示したように、複数のジェネレータシャフト歯部２２が、実質的に環状のジェネレータシャフトプレート２６の内周面から半径方向内周側に突出しており、このジェネレータシャフトプレート２６は、ある実施例では、溶接や他の手段によってジェネレータシャフト１６に固定されている。同様に、ある実施例では、複数のクランクシャフト歯部２４が、クランクシャフトプレート２８に配置されるとともに、該クランクシャフトプレート２８から半径方向外周側に突出している。溶接や他の手段によって、クランクシャフト１８にクランクシャフトプレート２８を固定することもできる。しかし、図２に示した構成は、単なる例示に過ぎない。例えば、ある実施例では、複数のジェネレータシャフト歯部２２は、半径方向外周側に突出しており、複数のクランクシャフト歯部２４は、実質的に半径方向内周側に突出している。他の実施例では、ジェネレータシャフト歯部２２は、実質的に軸方向に突出し、該ジェネレータシャフト歯部２２へ向かって実質的に軸方向に突出したクランクシャフト歯部２４と噛み合う。さらに、ある実施例では、ジェネレータシャフトプレート２６をジェネレータシャフト１６と一体に形成することができ、クランクシャフトプレート２８をクランクシャフト１８と一体に形成することもできる。
【０００９】
例えば、ジェネレータシャフトプレート２６とクランクシャフトプレート２８との間や、ジェネレータシャフトプレート２６とハウジング３２との間に１つまたは複数のシールリング３０を配置することにより、スプライン噛合部２０の周囲に圧力容器（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｖｅｓｓｅｌ）３４が形成される。新しい潤滑油用リザーバ３６が、圧力容器３４内に配置され、例えば、ジェネレータシャフト１６の外径部３８に配置される。新しい潤滑油用リザーバ３６は、ある容量の潤滑油４０、例えば、オイルやグリース（ｇｒｅａｓｅ）によって満たされている。潤滑油４０は、新しい潤滑油用リザーバ３６から、複数のジェネレータシャフト歯部２２と複数のクランクシャフト歯部２４とのスプライン噛合部２０に配置された潤滑チャンバ４２へ通流する。ジェネレータ１０の動作時には、複数のジェネレータシャフト歯部２２と複数のクランクシャフト歯部２４とが摩耗することにより金属摩耗粉４４が形成され、この摩耗粉４４は、潤滑油用チャンバ４２において潤滑油４０と混合される。しかし、摩耗粉４４の各々の密度が潤滑油４０の密度よりも大きいので、摩耗粉４４は、遠心力によって潤滑油用チャンバ４２から異物用チャンバ４６へと半径方向外周側に移動する。異物用チャンバ４６は、圧力容器３４内に配置され、例えば、ジェネレータシャフトプレート２６とハウジング３２との間に配置されている。ある実施例では、異物用チャンバ４６は、新しい潤滑油用リザーバ３６の半径方向外周側に配置されている。摩耗粉４４は、異物用チャンバ４６に集まる。摩耗粉４４が半径方向外周側へ移動するので、空隙部が潤滑油用チャンバ４２内に残る。この空隙部は、新しい潤滑油用リザーバ３６から潤滑油用チャンバ４２へ通流する新しい潤滑油４０によって満たされる。
【００１０】
ジェネレータシャフト１６およびクランクシャフト１８の回転により潤滑油４０および摩耗粉４４を押し流すことによって、付加的な外部の潤滑システムを用いることなくスプライン噛合部２０から摩耗粉を効率的に除去し、スプライン噛合部２０を効率的に潤滑することができ、これにより、ジェネレータ１０のコストを削減し、該ジェネレータ１０の複雑さを低減することができる。
【００１１】
限定された数の実施例のみと組み合わせて本発明を詳細に説明してきたが、本発明がこのような実施例に限定されないことを理解されたい。本発明を、上述していない種々の変更、代替案や同等の構成を組み込むように修正することができる。
【図１】
2011007325.tif 000003
【図２】
2011007325.tif 000004