(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータシャフトの軸方向に潤滑油を供給する油路を形成するとともに、この油路を経由して前記ロータシャフトの外周に設けられた軸受に、中心から半径方向外方へ向けて潤滑油を供給する高速回転機の潤滑油供給構造において、
中空状のロータシャフトから個々の軸受けに半径方向に連通する複数の油孔を設け、これら複数の油孔を前記ロータシャフトの周方向に均等間隔に設け、これら油孔から潤滑油の供給口までの軸方向への距離が遠くなるほど、油孔の個数を多く設けることにより、油孔の断面積の総和が大きくなるように形成したことを特徴とする高速回転機の潤滑油供給構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＶ用高速ダイナモメータ、船舶の推進機や高速発電機などの高速回転機において、ロータシャフトに形成された油路を介して軸受に潤滑油を供給する、高速回転機の潤滑油供給構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に示すように、高速回転機１００は、ステータ１２０、コイルエンド１２５、ロータ１３０及びロータシャフト１１０、２対の軸受け１４０Ａ、１４０Ｂを備えている。この２対の軸受け１４０Ａ、１４０Ｂは、内輪１４２と外輪１４４と、その間に挟まれた複数のボール１４３とから形成されている。前記ロータシャフト１１０には、その端部に高速回転機１００の動力を外部に伝達するための結合部１５０が設けられており、この結合部１５０にはスプラインシャフトを装着するためのスプラインキャップ１５４が取り付けられる。このスプラインキャップ１５４は、スプラインキャップ１５４を取り付けるために結合部１５０に挿入される挿入部１５５と、外側がスプライン状に形成されてスプラインシャフトが装着される凸部１５６とから形成されている。
【０００３】
また、前記ロータシャフト１１０には、前記軸受け１４０Ａ、１４０Ｂに潤滑油を供給するための油路１１２が、中心軸に沿って軸方向に形成されている。この油路１１２の円周には油孔１１４Ａ、１１４Ｂが設けられており、これら油孔１１４Ａ、１１４Ｂは各軸受け１４０Ａ、１４０Ｂの内輪１４２に設けられた潤滑油０を供給するための孔部１４５Ａ，１４５Ｂと位置をあわせて配置されている。つまり、潤滑油０は前記油路１１２から、各油孔１１４Ａ、１１４Ｂと各孔部１４５Ａ，１４５Ｂとを通って、各軸受け供給１４０Ａ、１４０Ｂに供給される構造であり、この構造が高速回転機の潤滑油供給構造として提案されている。
【０００４】
一方、前記ロータシャフト１１０と前記スプラインシャフトにおける潤滑油供給構造としては、前記挿入部１５５の中心部に油路１１２とスプラインシャフトとに連通する潤滑油供給孔１５５ａを設け、この潤滑油供給孔１５５ａを介して結合部１５０及びスプラインシャフトに潤滑油０を供給させる潤滑油供給構造が提案されている。
【０００５】
ところで、前記半径方向への潤滑油供給構造では、図４に示すように、高速回転から生じる遠心力の作用により、潤滑油０が油路１１２に浸入するにつれて油路１１２の周縁部に偏って分布してしまう。その結果、供給口１１２ａから遠い油孔１１４Ｂでは潤滑油０が供給不足となり、軸受け１４０Ａ、１４０Ｂでの潤滑油０の供給の不均一が生じ、潤滑及び冷却が適切に行われないため軸受け１４０Ａ、１４０Ｂの焼き付け等を発生させるという問題があった。
そこで、前記油供給口１１２ａから前記各油孔までの軸方向への距離が遠くなるほど、油孔の断面積を大きくし、前記供給口から遠い前記油孔１１４Ｂにも潤滑油０を供給する構造が提案された。しかし、油孔の断面積を大きくするとロータシャフト１１０にかかる高速回転による負荷も大きくなり、ロータシャフト１１０の強度を低下させる恐れがあった。
【０００６】
上記問題の解決方法として、従来から、図５に示すように、前記油路１１２に、外周に各々の軸受け１４０Ａ、１４０Ｂに連通するように形成された溝３２Ａ、３２Ｂを有する油量調節シャフト３０を嵌合し、各々軸受け１４０Ａ、１４０Ｂに潤滑油０を供給する潤滑油供給構造が採用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、前記油量調節シャフト３０を前記油路１１２に嵌合するには、前記油量調節シャフト３０を加工するための労力及びコストと、量調節シャフト３０を圧入または焼きばめにより油路１１２に固定するための労力とが掛かってしまうという問題が生じていた。
【０００８】
一方、上記のように、前記挿入部１５５の中心部に前記潤滑油孔１５５ａ設けると、遠心力により油路１１２の周縁部に偏って分布する潤滑油０が潤滑油孔１５５ａに浸入せず、結合部１５０及びスプラインシャフトに潤滑油０が十分に供給されないため、結合部１５０及びスプラインシャフトの焼き付けを発生させるという問題が生じていた。
【０００９】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、簡単な構造で、潤滑油を均等にかつ十分に供給できる高速回転機の潤滑油供給構造を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の高速回転機の潤滑油供給構造は、ロータシャフトの軸方向に潤滑油を供給する油路を形成するとともに、この油路を経由して前記ロータシャフトの外周に設けられた軸受に、中心から半径方向外方へ向けて潤滑油を供給する高速回転機の潤滑油供給構造において、中空状のロータシャフトから個々の軸受けに半径方向に連通する複数の油孔を設け、これら複数の油孔を前記ロータシャフトの周方向に均等間隔に設け、これら油孔から潤滑油の供給口までの軸方向への距離が遠くなるほど、油孔の個数を多く設けることにより、油孔の断面積の総和が大きくなるように形成したことを特徴としている。
【００１１】
このように、本発明は、油孔から潤滑油の供給口までの軸方向への距離が遠くなるほど、油孔の断面積の総和が大きくすることにより、潤滑油が各軸受けへ均等かつ十分に供給される。つまり、潤滑油の供給口から離れた軸受けでは、潤滑油の供給量が減少して、遠心力によって油孔から送り込まれる潤滑油の供給圧が低くなるが、本発明では、潤滑油の供給口から離れた軸受けにて、その油孔の総断面積が大きくされ潤滑油が送り込まれ易くされているので、潤滑油の供給口に近い軸受けと略均一に潤滑油を送り込むことができる。これにより、各軸受けにて、潤滑及び冷却を適切に行わせることができ、各軸受けにおける軸受け損の増大、焼き付けを防止することができる。また、油量調整シャフトを加工するための労力及びコストと、油量調節シャフトを圧入または焼きばめにより油路に固定するための労力とを抑制することができる。
【００１２】
請求項２記載の高速回転機の潤滑油供給構造は、請求項１記載の高速回転機潤滑油供給構造において、油孔から潤滑油の供給口までの軸方向への距離が遠くなるほど油孔の個数を多く設けることより、これら油孔から潤滑油油の供給口までの軸方向への距離が遠くなるほど油孔の断面積の総和が大きくなるように形成したことを特徴としている。
したがって、ロータシャフトへの回転による負荷の差を低減し、ロータシャフト強度に影響を与えることなく、潤滑油を各軸受けに均等にかつ十分に供給することができる。
【００１３】
請求項３記載の高速回転機の潤滑油供給構造は、ロータシャフトにスプラインシャフトを装着する結合部を油路の終端部に設け、結合部にスプラインシャフト装着用のスプラインキャップに設けられた挿入部を挿入してスプラインキャップを取り付けると共に、挿入部の外周に油路とスプラインシャフトとが連通する軸方向への潤滑油供給溝を形成したことを特徴としている。
つまり、挿入部の外周に潤滑油供給溝を設けることにより、遠心力により油路の周縁部に偏って分布した潤滑油が潤滑油供給溝に送り込まれ易くされるので、潤滑油を結合部及びスプラインシャフトに十分に供給することができ、結合部及びスプラインシャフトの焼き付けを防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の軸受け部の構造を図面を参照して説明する。
図１に示すように、高速回転機１００は、ステータ１２０、コイルエンド１２５、ロータ１３０及びロータシャフト１０、２対の軸受け１４０Ａ、１４０Ｂを備えている。この２対の軸受け１４０Ａ、１４０Ｂは、内輪１４２と外輪１４４と、その間に挟まれた複数のボール１４３とから形成されている。また、前記ロータシャフト１０には、各軸受け軸受け１４０Ａ、１４０Ｂに潤滑油Ｏを供給するための油路２０が、中心軸に沿って軸方向に形成されている。
【００１５】
前記油路２０の円周には、半径方向に連通する油孔４０Ａ、４０Ｂが設けられており、これら油孔４０Ａ、４０Ｂは、各軸受け１４０Ａ、１４０Ｂの内輪１４２に設けられた潤滑油０を供給するための孔部１４５Ａ、１４５Ｂと位置を同じくするように配置されている。つまり、潤滑油０は、前記油路２０から、各油孔４０Ａ、４０Ｂと各孔部１４５Ａ、１４５Ｂとを通って、各軸受け１４０Ａ、１４０Ｂに供給される。このとき、潤滑油０を供給する潤滑油供給口２０ａから軸方向に比較的遠い油孔４０Ｂに設けられた穴の個数は、図２に示すように、潤滑油供給口２０ａから軸方向に比較的近い油孔１４０Ａに設けられた穴の個数よりも多く設けられている。
【００１６】
一方、ロータシャフト１０の端部には、高速回転機１００の動力を外部に伝達するための結合部５０が設けられており、この結合部５０にはスプラインシャフトを装着するためのスプラインキャップ５４が取り付けられる。このスプラインキャップ５４は、スプラインキャップ５４を取り付けるために結合部５０に挿入される挿入部５５と、外側がスプライン状に形成されてスプラインシャフトが装着される凸部５６とから形成されている。
【００１７】
前記結合部５０は前記油路２０の終端部に形成されており、前記挿入部５５の外周には、油路２０と前記スプラインシャフトとが連通する軸方向への潤滑油供給溝７０が形成されている。
【００１８】
以上に述べた実施形態の高速回転機の潤滑油供給構造によれば、潤滑油０の供給口１１２ａから軸方向に距離の遠い油孔４０Ｂの個数を、油孔４０Ａの個数より多く設けることにより、潤滑油０が各軸受け１４０Ａ、１４０Ｂへ均等かつ十分に供給される。つまり、潤滑油０の供給口１１２ａから離れた軸受け１４０Ｂでは、潤滑油０の供給量が減少して、遠心力によって油孔４０Ｂから送り込まれる潤滑油０の供給圧が低くなるが、本実施形態例では、供給口１１２ａから離れた軸受け１４０Ｂにて、油孔４０Ｂの総断面積が大きくされ潤滑油０が送り込まれ易くされているので、供給口１１２ａに近い軸受け１４０Ａと略均一に潤滑油０を送り込むことができる。これにより、各軸受け１４０Ａ、１４０Ｂにて、潤滑及び冷却を適切に行わせることができ、各軸受け１４０Ａ、１４０Ｂにおける軸受け損の増大、焼き付けを防止することができる。また、前記油量調整シャフトを加工するための労力及びコストと、油量調節シャフトを圧入または焼きばめにより油路に固定するための労力とを抑制することができる。
【００１９】
一方、結合部５０及びスプラインシャフトへの潤滑油の供給においては、挿入部５５の外周に潤滑油供給溝７０を設けることにより、遠心力により油路２０の周縁部に偏って分布した潤滑油０が潤滑油供給溝７０に送り込まれ易くされるので、潤滑油０を結合部１５０及びスプラインシャフトに十分に供給することができ、結合部５０及びスプラインシャフトの焼き付けを防止することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の高速回転機の潤滑油供給構造によれば、以下の効果を得ることできる。
請求項１記載の高速回転機の潤滑油供給構造によれば、油孔から潤滑油の供給口までの軸方向への距離が遠くなるほど、油孔の断面積の総和が大きくすることにより、潤滑油が各軸受けへ均等かつ十分に供給される。つまり、潤滑油の供給口から離れた軸受けでは、潤滑油の供給量が減少して、遠心力によって油孔から送り込まれる潤滑油の供給圧が低くなるが、本発明では、潤滑油の供給口から離れた軸受けにて、その油孔の総断面積が大きくされ潤滑油が送り込まれ易くされているので、潤滑油の供給口に近い軸受けと略均一に潤滑油を送り込むことができる。これにより、各軸受けにて、潤滑及び冷却を適切に行わせることができ、各軸受けにおける軸受け損の増大、焼き付けを防止することができる。  また、油量調整シャフトを加工するための労力及びコストと、油量調節シャフトを圧入または焼きばめにより油路に固定するための労力とを抑制することができる。
【００２１】
請求項２記載の高速回転機の潤滑油供給構造によれば、油孔から潤滑油の供給口までの軸方向への距離が遠くなるほど油孔の個数を多く設けたため、これら油孔から潤滑油の供給口までの軸方向への距離が遠くなるほど油孔の断面積の総和が大きくなるので、ロータシャフトへの回転による負荷の差を低減し、ロータシャフト強度に影響を与えることなく、潤滑油を各軸受けに均等にかつ十分に供給することができる。
【００２２】
請求項３記載の高速回転機の潤滑油供給構造によれば、挿入部の外周に潤滑油供給溝を設けることにより、遠心力により油路の周縁部に偏って分布した潤滑油を、結合部及びスプラインシャフトに十分に供給することができ、結合部及びスプラインシャフトの焼き付けを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態例の高速回転機の潤滑油供給構造を示す高速回転機の断面図である。
【図２】  本発明の実施形態例の高速回転機の潤滑油供給構造を示す軸受けの断面図である。
【図３】  従来の高速回転機の潤滑油供給構造を示す高速回転機の断面図である。
【図４】  従来の高速回転機の潤滑油供給構造を示す高速回転機の断面図である。
【図５】  従来の高速回転機の潤滑油供給構造を示す高速回転機の断面図である。
【符号の説明】
０  潤滑油
１０  ロータシャフト
２０  油路
２０ａ  供給口
４０Ａ  油孔
４０Ｂ  油孔
５０  結合部
５４  スプラインキャップ
５５  挿入部
５６  凸部
７０  潤滑油供給溝
【図１】
0003970556.tif 000002
【図２】
0003970556.tif 000003
【図３】
0003970556.tif 000004
【図４】
0003970556.tif 000005
【図５】
0003970556.tif 000006