(57)【要約】  【課題】  運転中にも安全に潤滑油を取り出すことができる軸受装置を提供する。  【解決手段】  軸受装置３０１は、潤滑油を使用して駆動軸２０を回転可能に軸受けする。軸受装置３０１は、駆動軸２０が貫通する軸受ケーシング３１と、軸受ケーシング３１内で駆動軸２０を覆うカバー３９１とを備える。軸受ケーシング３１は、上部に給油口３６が設けられ、下部に潤滑油を溜める油溜３４が形成される。カバー３９１によって、給油口３６から挿入されて油溜３４の潤滑油に達する可撓性を有する管５２１が駆動軸２０に接触することが防止される。【選択図】  図４
2017110676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油を使用して駆動軸を回転可能に軸受けする軸受装置であって、
給油口が設けられ、下部に潤滑油を溜める油溜が形成され、前記駆動軸が貫通するケーシングと、
前記ケーシング内で前記駆動軸を覆うカバーと、
を備え、
前記カバーによって、前記給油口から挿入されて前記油溜の潤滑油に達する管が前記駆動軸に接触することを防止することを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記給油口は、前記ケーシングの上部に設けられ、
前記カバーは、前記給油口の下方で、前記駆動軸を上から覆う
ことを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
回転機械と、
駆動軸と、
請求項１又は２に記載の軸受装置と備えたことを特徴とする回転機械システム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の軸受装置における潤滑油採取方法であって、
前記駆動軸が回転しているときに、前記給油口から前記油溜の潤滑油に達するまで前記管を挿入し、
前記管を通して前記潤滑油を吸い出すことで前記潤滑油を採取することを特徴とする潤滑油採取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油を使用して駆動軸を回転可能に軸受けする軸受装置、および軸受装置を含む回転機械システム、及び軸受装置を用いた潤滑油採取方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転機械システムの一例としてのポンプシステムは、駆動軸と、駆動軸によって回転される回転機械としてのポンプと、駆動軸を回転駆動する駆動モータと、駆動軸を回転可能に支持する軸受装置とを備えている。また、フライホイール、流体変速機（流体継手、トルクコンバータ等）、増減速機、クラッチ等の回転機械システムにも、駆動軸を回転可能に支持する軸受装置が用いられる。これらの軸受装置では、駆動軸との間の摩擦を低減するために潤滑油が用いられる。
【０００３】
近年、機械設備の管理・維持方法として故障の根本原因系を監視・除去するプロアクティブ保全が提唱され、中でも潤滑油診断は回転機械システムの軸受装置の回転体摺動部の状態を知る上で非常に重要な評価方法となっている。
【０００４】
この潤滑油診断のために、軸受装置からは少量の潤滑油が採取される。この潤滑油の採取（以下、「採油」ともいう。）は、吸出管を軸受装置に挿入して、軸受装置の油溜から潤滑油を吸い出すことで行うことができる。
【０００５】
ここで、診断に用いる潤滑油は、滑油全体の代表となるものでなければならず、軸受装置内の潤滑油の全体が均一に混合された状態でその一部を採取すべきである。潤滑油に含まれる成分や異物は、ポンプの運転が長時間停止すると沈殿してしまうものもあり、そのような状態で一部の潤滑油を採取した場合には、潤滑油の全体に当該成分や異物がどの程度含まれているかを正確に知ることが困難になるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１１７７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
運転停止後に長時間が経過している場合には、潤滑油に含まれる成分や異物が沈殿してしまい、軸受装置内の潤滑油が不均一になってしまうため、運転中に採油することが理想的である。
【０００８】
しかしながら、運転中に採油のための潤滑油の吸出管を軸受装置に挿入すると、吸出管が回転する駆動軸に接触して危険であるという問題があった。
【０００９】
本発明は、運転中にも安全に潤滑油を採り出すことができる軸受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】
【００１０】
本発明の一態様の軸受装置は、潤滑油を使用して駆動軸を回転可能に軸受けする軸受装置であって、給油口が設けられ、下部に潤滑油を溜める油溜が形成され、前記駆動軸が貫通するケーシングと、前記ケーシング内で前記駆動軸を覆うカバーとを備え、前記カバーによって、前記給油口から挿入されて前記油溜の潤滑油に達する管が前記駆動軸に接触することを防止する構成を有している。
【００１１】
この構成によれば、潤滑油を採取するために給油口から管を挿入したとしても、この管が駆動軸に接触することがカバーによって防止されるので、駆動軸が回転している最中にも安全に管から潤滑油を吸い出して採取できる。
【００１２】
前記給油口は、前記ケーシングの上部に設けられていてよく、前記カバーは、前記給油口の下方で、前記駆動軸を上から覆ってよい。
【００１３】
この構成によれば、上から挿入した管を駆動軸に接触させることなく、下方の油溜の潤滑油まで導くことができる。
【００１４】
本発明の別の態様は、回転機械システムであって、この回転機械システムは、回転機械と、駆動軸と、上記の軸受装置と備えた構成を有している。
【００１５】
この構成によっても、潤滑油を採取するために給油口から挿入される管が駆動軸に接触することをカバーによって防止でき、駆動軸が回転している最中にも安全に管から潤滑油を吸い出して採取できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、潤滑油を採取するために給油口から挿入される管が駆動軸に接触することをカバーによって防止でき、駆動軸が回転している最中にも安全に管から潤滑油を吸い出して採取できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態の軸受装置を含む回転機械システムの概略構成を示す断面図
【図２】本発明の第１の実施の形態の軸受装置の概略構成を示す断面図
【図３】本発明の第１の実施の形態の軸受装置にて採油をする際の状態を示す断面図
【図４】本発明の第１の実施の形態の軸受装置にて採油をする際の状態を示す断面図
【図５】本発明の第２の実施の形態の軸受装置の概略構成を示す断面図
【図６】本発明の第３の実施の形態の軸受装置の概略構成を示す断面図
【図７】本発明の第４の実施の形態の軸受装置の概略構成を示す断面図
【図８】本発明の第４の実施の形態の軸受装置の概略構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する場合の一例を示すものであって、本発明を以下に説明する具体的構成に限定するものではない。本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じた具体的構成が適宜採用されてよい。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態の軸受装置を含む回転機械システムの概略構成を示す断面図である。図１に示すように、回転機械システム１００は、回転機械としてのポンプ１０と、駆動軸２０と、駆動軸２０を回転可能に支持する軸受装置３０１とを備えている。回転機械システム１００はさらに、ポンプ１０を駆動する図示しない駆動源（モータ、エンジン等）を備えている。
【００２０】
駆動軸２０は、その一端がポンプ１０内に位置し、ポンプ１０から軸線ＡＬ方向（水平方向）に延びて軸受装置３０１を貫通し、他端は駆動モータに接続されている。駆動軸２０の一端側には、駆動軸２０の周囲にポンプ１０の羽根車１１が固定されている。
【００２１】
軸受装置３０１は、軸受ケーシング３１と軸受３２，３３とを備えている。軸受装置３０１は、軸受３２，３３によって駆動軸２０を回転可能に片持ち支承する。軸受３２，３３は、潤滑油を使用する玉軸受である。軸受３２と軸受３３との間には、軸受ケーシング３１によって油溜３４が形成されている。本実施の形態では、油溜３４におけるオイルレベルＯＬは、軸受３２，３３を構成する玉が最も下方に位置する際の当該玉の中心付近に維持される。
【００２２】
軸受ケーシング３１は、駆動源側において、軸受３３の位置で終端している。これにより、軸受３３の外側（軸受３２とは反対の側）は、軸受ケーシング３１から露出している。この軸受３３の露出部分は、軸受カバー３５によって覆われている。駆動軸２０は、軸受カバー３５を貫通して軸受カバー３５の外部にまで延びている。
【００２３】
油溜３４を構成する軸受ケーシング３１の上部には、油溜３４を外部に開放する給油口３６が形成されている。その給油口３６には、取り外し可能なねじ込み式のキャップ３７が設けられている。このキャップ３７を取り外すことで給油口３６を通じて軸受ケーシング３１の外部から油溜３４に管等を挿入し、油溜３４に潤滑油を供給したり、油溜３４内の潤滑油を吸い取ったりすることができる。
【００２４】
軸受ケーシング３１の油溜３４下方の部分には排油口３８（図２参照）及びそれを塞ぐ栓ないし排油口３８を覆うキャップ（不図示）が設けられる。劣化した潤滑油を交換すべく油溜３４から潤滑油を排出する際には、排油口３８を開放することで、重力によって油溜３４内の潤滑油を油溜３４外に流し出し、排油口３８を閉めた後に給油口３６から新たな潤滑油を油溜３４内に供給する。
【００２５】
油溜３４の内部には、駆動軸２０を上側から覆うカバー３９１が設けられている。カバー３９１は、支持部材３９２によって軸受ケーシング３１に油溜３４内に固定されている。なお、本実施の形態では、支持部材３９２は、カバー３９１を上から吊り下げる方法で支持しているが、支持部材３９２は、カバー３９１を横から支持するものであってもよく、カバー３９１を下から支持するものであってもよい。
【００２６】
カバー３９１は、駆動軸２０の軸方向には、ほぼ油溜３４の大きさと同等の大きさを有しており、即ち、駆動軸２０は、油溜３４内において、ほぼ軸方向全長に亘ってカバー３９１によって覆われている。
【００２７】
図２は、駆動軸の軸方向から見た軸受装置の概略構成を示す断面図である。なお、図２では、キャップ３７は図示を省略している（図４〜６、図８も同様である）。図２に示すように、カバー３９１は、駆動軸２０の周方向には、駆動軸２０の上側の外周に沿うように形成されており、その下端は、駆動軸２０の中心より低い位置に位置している。換言すると、カバー３９１は、駆動軸２０の水平方向に最も径が大きくなる部分をも覆っている。また、カバー３９１は、下端がオイルレベルＯＬよりも上に位置し、油溜３４に溜められた潤滑油に浸からないように構成されている。
【００２８】
カバー３９１と駆動軸２０との間には、互いが接触しないように空間が確保されており、カバー３９１と軸受ケーシング３１との間にも空間が確保されている。
【００２９】
図３及び図４は、軸受装置にて採油をする際の状態を示す図である。図３は、駆動軸２０の軸方向と垂直な方向から見た断面図であり、図４は駆動軸２０の軸方向から見た断面図である。潤滑油診断のために少量（１０ｍｌ〜２００ｍｌ程度）の潤滑油を採取する際には、潤滑油採取装置５０１が用いられる。この潤滑油採取装置５０１は、持ち運びが可能であり採油の際に上記の回転機械システム１００に対して用いられる。
【００３０】
潤滑油採取装置５０１は、携帯可能な小型の潤滑油用ポンプ５１１と、基端が潤滑油用ポンプ５１１に接続される管５２１とを備えている。管５２１は、ゴム等の可撓性のある部材で構成される。潤滑油用ポンプ５１１は、管５２１を介して潤滑油を吸い出す。
【００３１】
軸受装置３０１の油溜３４から診断のために少量の潤滑油を採り出す際には、まずキャップ３７を外して、給油口３６が開放される。基端が潤滑油用ポンプ５１１に接続された管５２１が先端側からこの給油口３６に挿入される。このとき、可撓性のある管５２１は、カバー３９１に妨げられることで、駆動軸２０には接触せずに、潤滑油に到達する。
【００３２】
即ち、管５２１は、軸受ケーシング３１内でカバー５３１の外側に接触し、カバー５３１の外側と軸受ケーシング３１の内側との間を通って、給油口３６から潤滑油にまで達している。この状態で、潤滑油用ポンプ５１１を作動させると、油溜３４内の潤滑油が管５２１を通って潤滑油用ポンプ５１１に吸い出される。
【００３３】
以上のように、本実施の形態によれば、軸受装置３０１の油溜３４内の潤滑油を吸い出すために、油溜３４の上方に形成された給油口３６から先端が油溜３４内の潤滑油に達するまで管５２１を挿入する際に、この管５２１が軸受ケーシング３１内で駆動軸２０に接触することがない。従って、駆動軸２０が回転していてもこの駆動軸２０に管５２１が絡まる等の事故が発生することがないので、回転機械１０ないし駆動軸２０の運転を停止しなくても、安全に、軸受装置３０１内の潤滑油を採取できる。
【００３４】
なお、カバー３９１は、駆動軸２０を上から覆っており、これによって、駆動軸２０と給油口３６との間にカバー３９１が介在することになる。よって、駆動軸２０が回転している最中にキャップ３７を外して給油口３６を開けたとしても、駆動軸２０の回転によって飛び散った潤滑油が給油口３６から出ることはなく、この点でも安全である。
【００３５】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態の軸受装置の概略構成を示す断面図である。図５は、駆動軸の軸方向と垂直な方向から見た図である。図５に示すように、本実施の形態の軸受装置３０２は、第１の実施の形態の軸受装置３０１と同様に、軸受ケーシング３１の内部に油溜３４が形成されており、その中に潤滑油が溜められている。軸受３３によって回転可能に支持される駆動軸２０は、軸受ケーシング３１内で、カバー３９３に覆われている。
【００３６】
本実施の形態の軸受装置３０２が第１の実施の形態の軸受装置３０１と異なる点は、軸受装置３０２では、カバー３９３の下端が駆動軸２０の下端よりも下にあり、かつ、潤滑油にまで達していることである。その他の構成については第１の実施の形態と同様である。
【００３７】
本実施の形態の軸受装置３０２に対しても、図３及び図４を参照して説明した潤滑油採取し装置５０１を用いて、油溜３４内の潤滑油を採取することができる。本実施の形態の軸受装置３０２のように、カバー３９３の下端が潤滑油にまで達していると、カバー３９３があるところでは、駆動軸２０は、カバー３９３と潤滑油とで完全に囲まれることになる。これにより、第１の実施の形態で説明した安全性がより高まる。
【００３８】
（第３の実施の形態）
図６は、第３の実施の形態の軸受装置の概略構成図を示す断面図である。図６に示すように、本実施の形態の軸受装置３０３は、第１の実施の形態と同様に、軸受ケーシング３１の内部に油溜３４が形成されており、その中に潤滑油が溜められている。軸受３３によって回転可能に支持される駆動軸２０は、軸受ケーシング３１内で、カバー３９４に覆われている。
【００３９】
本実施の形態の軸受装置３０３では、カバー３９４は、駆動軸２０の軸方向から見て、左右のいずれかにしか設けられていない。図６の例では、カバー３９４は、その上端が給油口３６の右側において、軸受ケーシング３１の上部に固定され、そこから給油口３６と駆動軸２０との間を通って駆動軸２０の左下に向かって延びている。
【００４０】
本実施の形態の軸受装置３０３に対しても、図３及び図４を参照して説明した潤滑油採取し装置４０１を用いて、油溜３４内の潤滑油を採取することができる。本実施の形態の軸受装置３０３のカバー３９４によっても、給油口３６から挿入される可撓性のある管５２１を駆動軸２０に接触することなく、油溜３４内の潤滑油まで導くことができる。よって、駆動軸２０が回転している最中にも、安全に、潤滑油を吸い出すための管５２１を、先端が油溜３４の潤滑油に到達するまで、軸受ケーシング３１に挿入できる。
【００４１】
（第４の実施の形態）
図７及び図８は、本発明の第４の実施の形態の軸受装置の概略構成を示す断面図である。図７は、駆動軸の軸方向と垂直な方向から見た断面図であり、図８は駆動軸の軸方向から見た断面図である。
【００４２】
上記の実施の形態では、カバーが、駆動軸２０の軸方向についてほぼ油溜３４の大きさと同等の大きさを有しており、よって、駆動軸２０は、油溜３４内において、ほぼ軸方向全長に亘ってカバーによって覆われていた。本実施の形態の軸受装置３０４では、軸受ケーシング３１内には、少なくとも給油口３６の下で駆動軸２０を上から覆うカバー３９５が設けられる。
【００４３】
カバー３９５の、駆動軸２０の軸方向の前端及び後端には、管ガード３９６が設けられている。なお、管ガード３９６の上端は軸受ケーシング３１に固定されており、カバー３９５はこれによって軸受ケーシング３１に支持されている。
【００４４】
上記の構成によって、給油口３６の下には、カバー３９５、前後の管ガード３９６、及び軸受ケーシング３１の内側面によって囲まれた空間が、駆動軸２０の周方向に沿って、油溜３４の潤滑油に達するまで形成されている。よって、給油口３６から挿入された管５２１は、この空間を通って潤滑油まで達することができる。即ち、カバー３９５によって、管５２１が駆動軸２０に接触することが防止され、前後の管ガード３９６によって、管５２１の軸方向への動きが制限されて、管５２１がカバー３９５を外れて駆動軸２０に接触することが防止される。
【００４５】
なお、上記の第１ないし第４の実施の形態の軸受装置は、給油口３６が軸受ケーシング３１の上面に形成され、カバー３９１等は、給油口３６の下方に設けられて駆動軸２０を上から覆うように構成されたが、これに限らず、給油口３６が軸受ケーシング３１の側面であってオイルレベルＯＬより高い位置に形成されてもよい。この場合にも、カバーは、駆動軸２０と給油口３６との間に設けられ、かつ、給油口３６から油溜３４内の潤滑油まで挿入される可撓性を有する管が駆動軸２０に接触しないように形成される。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、潤滑油を採取するために給油口から挿入される管が駆動軸に接触することをカバーによって防止でき、駆動軸が回転している最中にも安全に管から潤滑油を吸い出して採取できるので、潤滑油を使用して駆動軸を回転可能に軸受けする軸受装置等として有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１００  回転機械システム
１０  ポンプ
２０  駆動軸
３０１〜３０４  軸受装置
３１  軸受ケーシング
３２  軸受
３３  軸受
３４  油溜
３５  軸受カバー
３６  給油口
３７  キャップ
３８  排油口
３９１，３９３，３９４，３９５  カバー
３９２  支持部材
５０１  潤滑油採取装置
５１１  潤滑油用ポンプ
５２１  管
【図１】
2017110676.tif 000003
【図２】
2017110676.tif 000004
【図３】
2017110676.tif 000005
【図４】
2017110676.tif 000006
【図５】
2017110676.tif 000007
【図６】
2017110676.tif 000008
【図７】
2017110676.tif 000009
【図８】
2017110676.tif 000010