(57)【要約】【課題】回転軸の回転停止時に、潤滑油の油面の低下が少ない軸受構造を提供する。【解決手段】軸受箱１を貫通する回転軸４と、軸受箱１の内部に設けられ、回転軸４を回転自在に支持するすべり軸受５と、軸受箱１の底部に溜められた潤滑油３と、回転軸４に遊嵌され、潤滑油３にその一部が浸漬されたオイルリング６と、潤滑油３を軸受箱１から排出する排油配管７ｂとを有し、更に、排油配管７ｂに堰８を設けた軸受構造。【選択図】　図１
2004144113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体を貫通する回転軸と、前記筐体の内部に設けられ、前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、前記筐体の底部に溜められた潤滑油と、前記回転軸に遊嵌され、前記潤滑油にその一部が浸漬されたリングと、前記潤滑油を前記筐体から排出する配管とを有する軸受構造において、
前記配管に障壁手段を設けたことを特徴とする軸受構造。
【請求項２】
請求項１記載の軸受構造において、
前記配管に前記障壁手段となる堰を設けたことを特徴とする軸受構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の軸受構造において、
前記配管の長さを長くするとともに前記障壁手段を前記筐体から遠ざけたことを特徴とする軸受構造。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の軸受構造において、
前記筐体に設ける前記配管の位置を、前記回転軸に連れ回りする前記リングが前記潤滑油に入る側にしたことを特徴とする軸受構造。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の軸受構造において、
前記筐体における前記配管の開口部に他の障壁手段を設けたことを特徴とする軸受構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受構造に関し、例えば、回転電機の回転軸を回転自在に支持すると共にこの回転軸等に潤滑油を供給する軸受構造に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
回転電機等において、強制給油のすべり軸受構造として、回転軸にリングを設け、そのリングを回転させる（連れ回りさせる）ことで、潤滑油をかき上げて、回転軸や回転軸を支持する軸受に、潤滑や冷却に十分な量の潤滑油を供給する軸受構造が知られている（特許文献１参照）。この構造では、停電等により軸受構造本体への給油がストップした場合でも、リングが慣性力により回転して、回転軸等への給油のバックアップとして働き、回転軸、軸受の焼付けを防止することが可能となる。
【０００３】
図４（ａ）、（ｂ）は、従来の軸受構造を示す断面図である。
なお、図４（ａ）、（ｂ）は、同じ軸受構造において、異なる状況を示すために図示したものである。
【０００４】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、従来の軸受構造は、筐体となる軸受箱１が、上軸受箱１ａと下軸受箱１ｂとを図示しない複数のボルトによって固定されて構成されており、その底部には油槽２が形成され、潤滑油３が溜められている。
【０００５】
回転軸４は軸受箱１を水平方向に貫通しており、軸受箱１内部に設けられた軸受となるすべり軸受５によって回転自在に支持されている。軸受箱１内において、回転軸４には、その内径が回転軸４の外径より大きいオイルリング６が遊嵌されており、このオイルリング６の下部は軸受箱１の油槽２に溜められた潤滑油３に浸漬されている。軸受箱１の上部には、油槽２に潤滑油３を供給する給油部７ａが設けられ、軸受箱１の側面部には、油槽２から潤滑油３を排出する排油配管７ｂが設けられている。
【０００６】
回転軸４は、回転電機等の駆動機構により回転させられ、例えば、図４に示すように、回転軸４を時計回り方向に回転させると、オイルリング６は回転軸４に伴って、同じ時計回り方向へ連れ回りする。オイルリング６の連れ回りにより、油槽２に溜められた潤滑油３がかき上げられて、回転軸４の外周面とすべり軸受５の内周面に潤滑油３を供給することとなる。従って、潤滑油３は回転軸４とすべり軸受５を冷却すると共に両者の間を潤滑することとなる。
【０００７】
排油配管７ｂは軸受箱１の適切な高さに設けられおり、排油配管７ｂの下面が潤滑油２の油面３ａの高さとなる。油面３ａの高さを適切に保つことで、オイルリング６の下部を潤滑油３に浸漬させ、潤滑油３をかき上げて、潤滑油３を回転軸４等へ給油することが可能となる。この油面３ａの高さは、高すぎるとオイルリング６の浸漬する深さが深くなり、粘性のある潤滑油３の抵抗によりオイルリング６が連れ回りしにくくなり、又、低すぎるとオイルリング６の浸漬する深さが浅くなり、連れ回りするオイルリング６に付着する潤滑油３の量が少なくなるため、常に適切な高さに保つ必要性がある。そのため、供給部７ａから潤滑油３が常に供給されており、供給過剰になると排油配管７ｂから自然に排出されることで、油面３ａの高さを適切に保っている。
【０００８】
なお、オイルリングが付属しない強制給油の軸受構造の場合、油面をキープする必要が無いため、排油配管の位置は上記排油配管７ｂよりも下の位置でよい。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−２１４４５号公報（第３−４頁、第１−４図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記構造の軸受構造では、回転軸４の回転方向によっては、図４（ａ）に示すように、オイルリング６の回転による油面変動により、排油配管７ｂ付近の油面が高くなり、潤滑油３が排油配管７ｂから余分に排出されてしまう（油面３ｂ参照）。このような場合、軸受構造自体への給油が停止したとき、適切な油面の高さに保つことができず、回転軸４やすべり軸受５への給油が不十分になり、回転軸４やすべり軸受５の焼付けを引き起こしてしまうおそれがある。
【００１１】
又、潤滑油３の油温が高く、粘度が低いときは問題になりにくいが、潤滑油３の油温が低く、粘度が高い場合、図４（ｂ）に示すように、オイルリング６の回転により油滴１０が作られ、この油摘１０が排油配管７ｂを通り抜けて、余分に排出されてしまう。このような場合でも、軸受構造自体への給油が停止したとき、適切な油面の高さに保つことができず、回転軸４やすべり軸受５への給油が不十分になり、回転軸４やすべり軸受５の焼付けを引き起こしてしまうおそれがある。
【００１２】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、回転軸の回転停止時においても、潤滑油の油面の低下が少ない軸受構造を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１に係る軸受構造は、筐体を貫通する回転軸と、前記筐体の内部に設けられ、前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、前記筐体の底部に溜められた潤滑油と、前記回転軸に遊嵌され、前記潤滑油にその一部が浸漬されたリングと、前記潤滑油を前記筐体から排出する配管とを有し、更に、前記配管に障壁手段を設けたことを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する本発明の請求項２に係る軸受構造は、前記配管に前記障壁手段となる堰を設けたことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する本発明の請求項３に係る軸受構造は、前記配管の長さを長くするとともに前記障壁手段を前記筐体から遠ざけたことを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決する本発明の請求項４に係る軸受構造は、前記筐体に設ける前記配管の位置を、前記回転軸に連れ回りする前記リングが前記潤滑油に入る側にしたことを特徴とする。
【００１７】
上記課題を解決する本発明の請求項５に係る軸受構造は、前記筐体における前記配管の開口部に他の障壁手段を設けたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１は、本発明に係る実施形態の一例を示す軸受構造の断面図である。
【００１９】
本発明に係る軸受構造の基本的な構成は、図４において示した従来の軸受構造と同等で良い。即ち、本発明に係る軸受構造は、筐体となる軸受箱１が、上軸受箱１ａと下軸受箱１ｂとを図示しない複数のボルトによって固定されて構成されており、その底部には油槽２が形成され、潤滑油３が溜められている。
【００２０】
又、回転軸４は軸受箱１を水平方向に貫通しており、軸受箱１内部に設けられた軸受となるすべり軸受５によって回転自在に支持されている。軸受箱１内において、回転軸４には、その内径が回転軸４の外径より大きいオイルリング６が遊嵌されており、このオイルリング６の下部は軸受箱１の油槽２に溜められた潤滑油３に浸漬されている。軸受箱１の上部には、油槽２に潤滑油３を供給する給油部７ａが設けられ、軸受箱１の側面部には、油槽２から潤滑油３を排出する排油配管７ｂが設けられている。
【００２１】
又、回転軸４は、回転電機等の駆動機構により回転させられ、オイルリング６は回転軸４の回転に伴って、同じ方向へ連れ回りする。オイルリング６の連れ回りにより、油槽２に溜められた潤滑油３がかき上げられて、回転軸４の外周面とすべり軸受５の内周面に潤滑油３を供給することとなる。従って、潤滑油３は回転軸４とすべり軸受５を冷却すると共に両者の間を潤滑することとなる。
【００２２】
しかしながら、本発明に係る軸受構造では、排油配管７ｂが軸受箱１の適切な高さに設けられ、更に、その排油配管７ｂの内部に障壁手段となる堰８が設けられていることが特徴である。従って、本実施例では、堰８の上面が潤滑油２の油面３ａの高さとなる。この堰８による波面３ａは、排油配管のない自冷オイルリング方式の軸受構造での油面高さと一致するようにしている。そのような油面３ａの高さを適切に保つことで、オイルリング６の下部を潤滑油３に浸漬させ、潤滑油３をかき上げて、潤滑油３を回転軸４等へ給油することが可能となる。従来の軸受構造と同様に、この油面３ａの高さは、高すぎると粘性のある潤滑油３の抵抗によりオイルリング６が連れ回りしにくくなり、又、低すぎると連れ回りするオイルリング６に付着する潤滑油３の量が少なくなるため、常に適切な高さに保つようにしている。そのため、供給部７ａから潤滑油３が常に供給されており、供給過剰になると堰８を乗り越えて、排油配管７ｂから自然に排出されて、油面３ａの高さを適切に保っている。
【００２３】
本実施例では、排油配管７ｂの内部に堰８を設けることで、油面３ａの変動の影響や、オイルリング６によりかき上げられた油滴等の影響をできるだけ小さくして、排油配管７ｂから潤滑油３が余分に排出されないようにし、軸受構造への潤滑油３の供給が停止した場合でも、油面３ａの高さの低下を小さくするようにした。従って、このことにより、停電等の場合でも、オイルリング６が慣性力により回転して、回転軸等への給油のバックアップとして働き、回転軸４、すべり軸受５の焼付けを防止することができる。
【００２４】
又、上記構造の軸受構造において、軸受箱１に設ける排油配管７ｂの位置を、回転軸４に連れ回りするオイルリング６が潤滑油３に入る側としてもよい。例えば、図１に示すように、反時計回りに回転軸４、オイルリング６が回転する場合、オイルリング６が潤滑油３に入る側、略８時方向（図１中左下方向）の軸受箱１の側面に排油配管７ｂを設ければよい。つまり、オイルリング６の回転により油面３ａが高くならない位置に排油配管７ｂを設けることとなる。このことにより、排油配管７ｂが油面３ａの変動を受けにくくなり、潤滑油３の余分な排出を防止でき、更に油面の低下を抑えることができる。同様に、オイルリング６によってかき上げられた潤滑油３の油滴に対しても効果があり、油滴の飛ぶ方向と異なる位置に排油配管７ｂを設けることとなり、潤滑油３の余分な排出を防止でき、更に油面３ａの低下を抑えることができる。
【００２５】
（実施例２）
図２は、本発明に係る実施形態の他の一例を示す軸受構造の断面図である。
【００２６】
本実施例の軸受構造の基本的な構成は、図１において示した実施例１の軸受構造と同等で良い。従って、重複する説明は省略し、本実施例の特徴的な部分のみを説明する。
【００２７】
本実施例では、長さを長くした排油配管７ｃを設けるとともに排油配管７ｃの内部に設けた堰８を軸受箱１から遠ざけた位置としたことが特徴である。堰８の位置を軸受箱１から遠ざけた位置とすることで、更に油面３ａの変動の影響を少なくすることができ、排油配管７ｃからの潤滑油３の余分な排出を防止することができる。
【００２８】
又、本実施例においても、実施例１と同様に、軸受箱１に設ける排油配管７ｃの位置を、回転軸４に連れ回りするオイルリング６が潤滑油３に入る側としてもよい。このことにより、排油配管７ｃが油面３ａの変動やオイルリング６によってかき上げられた潤滑油３の油滴の影響を受けにくくなり、潤滑油３の余分な排出を防止でき、更に油面３ａの低下を抑えることができる。従って、停電等の場合でも、オイルリング６が慣性力により回転して、回転軸等への給油のバックアップとして働き、回転軸４、すべり軸受５の焼付けを防止することができる。
【００２９】
（実施例３）
図３は、本発明に係る実施形態の他の一例を示す軸受構造の断面図である。
【００３０】
本実施例の軸受構造の基本的な構成も、図１において示した実施例１の軸受構造と同等で良い。従って、重複する説明は省略し、本実施例の特徴的な部分のみを説明する。
【００３１】
本実施例では、軸受箱１の内面側の排油配管７ｂの開口部に、他の障壁手段となる蓋部９を設けたことが特徴である。蓋部９には孔９ａが複数設けられており、潤滑油３の排出ができるようになっている。又、この孔９ａは空気抜けとしても機能し、蓋部９により軸受箱１内部が閉塞されないようになっている。排油配管７ｂの開口部に蓋部９を設けることで、排油配管７ｂの内部に設けた堰８が、油面３ａの変動やかき上げられた油滴１０の影響を直接受けないようにすることができる。つまり、蓋部９が油面３ａの変動やかき上げられた油滴１０の影響を直接受けるため、堰８への影響を低減することができ、排油配管７ｂからの潤滑油３の余分な排出を防止することができる。
【００３２】
本実施例では、実施例１、実施例２とは異なり、回転軸４の回転方向に対して排油配管７ｂの設置方向を限定する必要はなく、どのような設置方向としてもよい。どのような設置方向としても、油面３ａの変動やかき上げられた油滴１０の影響を、蓋部９が直接受けるため、排油配管７ｂからの潤滑油３の余分な排出を防止することができ、油面３ａの低下を抑えることができる。従って、停電等の場合でも、オイルリング６が慣性力により回転して、回転軸等への給油のバックアップとして働き、回転軸４、すべり軸受５の焼付けを防止することができる。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１又は請求項２に係る発明によれば、筐体を貫通する回転軸と、前記筐体の内部に設けられ、前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、前記筐体の底部に溜められた潤滑油と、前記回転軸に遊嵌され、前記潤滑油にその一部が浸漬されたリングと、前記潤滑油を前記筐体から排出する配管とを有し、更に、前記配管に障壁手段を設けたので、油面変動やかき上げられた油滴の影響が小さくなり、配管から余分に排出される潤滑油の量を低減でき、油面の低下を防止でき、停電時においても、軸受への給油のバックアップが行なうことができ、軸受構造の信頼性を向上させることができる。
【００３４】
請求項３に係る発明によれば、前記配管の長さを長くするとともに前記障壁手段を前記筐体から遠ざけたので、油面変動やかき上げられた油滴の影響が更に小さくなり、油面の低下を防止でき、停電時においても、軸受への給油のバックアップが行なうことができ、軸受構造の信頼性を向上させることができる。
【００３５】
請求項４に係る発明によれば、前記筐体に設ける前記配管の位置を、前記回転軸に連れ回りする前記リングが前記潤滑油に入る側にしたので、油面変動やかき上げられた油滴の影響が更に小さくなり、油面の低下を防止でき、停電時においても、軸受への給油のバックアップが行なうことができ、軸受構造の信頼性を向上させることができる。
【００３６】
請求項５に係る発明によれば、前記筐体における前記配管の開口部に他の障壁手段を設けたので、他の障壁手段が油面変動やかき上げられた油滴の影響を直接受けることで、配管に設けた障壁手段への油面変動や油滴の影響が更に小さくなり、油面の低下を防止でき、停電時においても、軸受への給油のバックアップが行なうことができ、軸受構造の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態の一例を示す軸受構造の断面図である。
【図２】本発明に係る実施形態の他の一例を示す軸受構造の断面図である。
【図３】本発明に係る実施形態の他の一例を示す軸受構造の断面図である。
【図４】従来の軸受構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　軸受箱
１ａ　上軸受箱
１ｂ　下軸受箱
２　　油槽
３　　潤滑油
３ａ　油面
４　　回転軸
５　　すべり軸受
６　　オイルリング
７ａ　給油部
７ｂ　排油配管
７ｃ　排油配管
８　　堰
９　　蓋部
９ａ　孔
１０　油滴
【図１】
2004144113.tif 000003
【図２】
2004144113.tif 000004
【図３】
2004144113.tif 000005
【図４】
2004144113.tif 000006