(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成により、油溜の底に堆積した汚れが入らないように採油することができる軸受装置を提供する。【解決手段】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、潤滑油の油溜３４が形成された軸受ケーシングを備え、油溜３４には、底部より約１０ｍｍの高さの位置に採油口４０が形成されている構成を有する。【選択図】図２
2017110667.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、
前記潤滑油の油溜が形成された軸受ケーシングを備え、
前記油溜には、底部より高い位置に採油口が形成されている軸受装置。
【請求項２】
前記採油口は、前記油溜の底部から５ｍｍより高い位置に形成されている請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
前記採油口から前記油溜内部に延びる採油用の管を備える請求項１または２に記載の軸受装置。
【請求項４】
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、
前記潤滑油の油溜が形成された軸受ケーシングと、
前記油溜内の潤滑油を排出するための排油口に着脱自在に取り付けられた排油口キャップと、を備え、
前記排油口キャップは、
前記油溜内の潤滑油を採油するための採油口と、
前記採油口から前記油溜の内部に向かって延びる採油管と、
前記採油口に着脱自在に取り付けられた第２のキャップと、
を備える軸受装置。
【請求項５】
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、
前記潤滑油の油溜が形成された軸受ケーシングと、
前記油溜内の潤滑油を排出するための排油口に着脱自在に取り付けられた排油口キャップと、を備え、
前記排油口キャップは、
前記油溜内の潤滑油を採油するための採油口と、
前記採油口から前記油溜の内部に向かって延び、穴が形成された採油管と、
前記採油管の内部に設けられ、回転によって前記採油管内を移動可能であり、穴が形成された内筒と、を備え、
前記内筒を移動させて前記採油管の穴と前記内筒の穴とを連通させることで前記油溜内の前記潤滑油を採り出すことが可能である軸受装置。
【請求項６】
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、
前記潤滑油の油溜が形成された軸受ケーシングと、
前記油溜内の潤滑油を排出するための排油口に着脱自在に取り付けられた排油口キャップと、を備え、
前記排油口キャップは、
前記油溜内の潤滑油を採油するための採油口と、
前記採油口から前記油溜の内部に向かって延び、穴が形成された採油管と、
前記採油管に設けられた弁と、を備え、
前記弁を開くことで前記油溜内の前記潤滑油を採り出すことが可能である軸受装置。
【請求項７】
前記採油口には、開度調整機構が設けられる請求項１乃至５のいずれかに記載の軸受装置。
【請求項８】
潤滑油を使用する軸受装置の油溜の排油口を着脱自在に取り付けられるキャップであって、
前記油溜内の潤滑油を採油するための採油口と、
前記採油口から前記油溜の内部に向かって延びる採油管と、
前記採油口に着脱自在に取り付けられた第２のキャップと、
を備える排油口キャップ。
【請求項９】
潤滑油を使用する軸受装置の油溜の排油口を着脱自在に取り付けられるキャップであって、
前記油溜内の潤滑油を採油するための採油口と、
前記採油口から前記油溜の内部に向かって延び、穴が形成された採油管と、
前記採油管の内部に設けられ、回転によって前記採油管内を移動可能であり、穴が形成された内筒と、を備え、
前記内筒を移動させて前記採油管の穴と前記内筒の穴とを連通させることが可能である排油口キャップ。
【請求項１０】
潤滑油を使用する軸受装置の油溜の排油口を着脱自在に取り付けられるキャップであって、
前記油溜内の潤滑油を採油するための採油口と、
前記採油口から前記油溜の内部に向かって延び、穴が形成された採油管と、
前記採油管に設けられた弁と、を備え、
前記弁を開くことで前記油溜内の前記潤滑油を採り出すことが可能である排油口キャップ。
【請求項１１】
回転機械と、
前記回転機械の駆動軸と、
潤滑油を使用して、前記駆動軸を回転可能に支承する請求項１乃至７のいずれかに記載の軸受装置と、
を備える回転機械システム。
【請求項１２】
請求項６に記載の軸受装置を備え、
前記回転機械の運転中に前記弁を開いて潤滑油を採油可能である請求項１１に記載の回転機械システム。
【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、回転機械としてのポンプと、ポンプを駆動する駆動モータと、ポンプの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が、診断に用いる潤滑油は、潤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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
従来、潤滑油診断のための採油は、油溜の底に設けられた排油口を通じて行っていた。しかし、油溜の底にある排油口には汚れが堆積しているため、この汚れを採油してしまい、正確な診断が行えない場合があった。
【０００７】
また、給油口から採油することも行われていたが、給油口から採油するためには、手動もしくは機械の吸引機が必要である。
【０００８】
そこで、本発明は、簡易な構成により、油溜の底に堆積した汚れが入らないように採油する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】
【０００９】
本発明の軸受装置は、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、前記潤滑油の油溜が形成された軸受ケーシングを備え、前記油溜には、底部より高い位置に採油口が形成されている構成を有する。前記採油口は、前記油溜の底部から５ｍｍより高い位置に形成されてもよい。
【００１０】
このように採油口を油溜の底部より高い位置に形成することにより、油溜の底に堆積した汚れが入らないようにして潤滑油を採ることができる。
【００１１】
本発明の軸受装置は、前記採油口から前記油溜内部に延びる採油用の管を備える。この構成により、油溜の側面や底部から離れた領域から採油することができる。
【００１２】
本発明の別の態様の軸受装置は、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、前記潤滑油の油溜が形成された軸受ケーシングと、前記油溜内の潤滑油を排出するための排油口に着脱自在に取り付けられた排油口キャップとを備え、前記排油口キャップは、前記油溜内の潤滑油を採油するための採油口と、前記採油口から前記油溜の内部に向かって延びる管と、前記採油口に着脱自在に取り付けられた第２のキャップとを備える。また、本発明の排油口キャップは、潤滑油を使用する軸受装置の油溜の排油口に着脱自在に取り付けられるキャップであって、前記油溜内の潤滑油を採油するための採油口と、前記採油口から前記油溜の内部に向かって延びる管と、前記採油口に着脱自在に取り付けられた第２のキャップとを備える。
【００１３】
このように排油口に着脱する排油口キャップに採油口を設け、採油口から油溜内部に向かって延びる管を備えることにより、採油するときには採油口から油溜の底部より高いところから採油でき、油溜の底に堆積した汚れが入らないようにして潤滑油を採油することができる。なお、排油する際には、排油口キャップを外せば、排油口から排油を行える。
【００１４】
本発明の別の態様の軸受装置は、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、前記潤滑油の油溜が形成された軸受ケーシングと、前記油溜内の潤滑油を排出するための排油口に着脱自在に取り付けられた排油口キャップとを備え、前記排油口キャップは、前記油溜内の潤滑油を採油するための採油口と、前記採油口から前記油溜の内部に向かって延び、穴が形成された採油管と、前記採油管の内部に設けられ、回転によって前記採油管内を移動可能であり、穴が形成された前記内筒とを備え、前記内筒を移動させて前記採油管の穴と前記内筒の穴とを連通させることで前記油溜内の前記潤滑油を採り出すことが可能である。また、本発明の別の態様の排油口キャップは、潤滑油を使用する軸受装置の油溜の排油口を着脱自在に取り付けられるキャップであって、前記油溜内の潤滑油を採油するための採油口と、前記採油口から前記油溜の内部に向かって延び、穴が形成された採油管と、前記採油管の内部に設けられ、回転によって前記採油管内を移動可能であり、穴が形成された内筒とを備え、前記内筒を移動させて前記採油管の穴と前記内筒の穴とを連通させることが可能である。
【００１５】
本発明の別の軸受装置は、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、前記潤滑油の油溜が形成された軸受ケーシングと、前記油溜内の潤滑油を排出するための排油口に着脱自在に取り付けられた排油口キャップと、を備え、前記排油口キャップは、前記油溜内の潤滑油を採油するための採油口と、前記採油口から前記油溜の内部に向かって延び、穴が形成された採油管と、前記採油管に設けられた弁と、を備え、前記弁を開くことで前記油溜内の前記潤滑油を採り出すことが可能である。また、本発明の別の態様の排油口キャップは、潤滑油を使用する軸受装置の油溜の排油口を着脱自在に取り付けられるキャップであって、前記油溜内の潤滑油を採油するための採油口と、前記採油口から前記油溜の内部に向かって延び、穴が形成された採油管と、前記採油管に設けられた弁と、を備え、前記弁を開くことで前記油溜内の前記潤滑油を採り出すことが可能である。
【００１６】
前記採油口には、開度調整機構が設けられてもよい。この構成により、採油量を柔軟に調整できる。
【００１７】
本発明の回転機械システムは、回転機械と、前記回転機械の駆動軸と、潤滑油を使用して、前記駆動軸を回転可能に支承する上記の軸受装置とを備える。前記回転機械の運転中に前記弁を開いて潤滑油を採油可能であるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、採油のための特別な器具ないし装置を必要とせずに、油溜の底に堆積した汚れが入らないようにして、潤滑油を採油することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態の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２の実施の形態の軸受装置の概略構成を示す断面図
【図４】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５】本発明の第３の実施の形態で用いられるキャップを示す断面図
【図６】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７】本発明の第４の実施の形態で用いられるキャップを示す断面図
【図８】本発明の第４の実施の形態で用いられるキャップを示す断面図
【図９】本発明の第５の実施の形態で用いられるキャップを示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態の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３０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。
【００２２】
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３０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。
【００２３】
軸受装置３０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３０は、軸受３２，３３によって駆動軸２０を片持ち支承する。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。
【００２４】
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。
【００２５】
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に潤滑油を供給する。
【００２６】
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、図３参照）及びそれを塞ぐ栓ないし排油口３８を覆うキャップ３９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。
【００２７】
本実施の形態においては、油溜３４は、底部から約１０ｍｍの高さの側面に採油口４０を有している。採油口４０には、キャップ４１が取り付けられており、普段は、採油口４０は閉塞されている。潤滑油診断を行うために軸受装置から潤滑油を採油する際には、排油口３８ではなく、採油口４０のキャップ４１を外して採油口４０から潤滑油を採油する。これにより、油溜３４の底部、特に、排油口３８に溜まった汚れを採取することなく、油溜３４内部の潤滑油を採油することができる。
【００２８】
また、採油口４０に回転式の円形コック（不図示）を設け、任意の角度で開度を調整できるようにしてもよい。あるいは、採油口４０にひねり式のコック（不図示）を設け、採油口４０と平行にすると開、直角にすると閉となり、かつ、両者間で開度を調整できるようにしてもよい。このような開度調整機構を設けることにより、採油量を柔軟に調整できる。
【００２９】
なお、本実施の形態では、採油口４０が底部から約１０ｍｍの高さにある例について説明したが、採油口４０の高さは、底部から５ｍｍより高い位置であればよく、必ずしも約１０ｍｍの高さには限定されない。
【００３０】
（第２の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態の軸受装置に用いられる油溜３４の構成を示す断面図である。第２の実施の形態で用いられる油溜３４の基本的な構成は、第１の実施の形態の油溜３４と同じであるが、第２の実施の形態においては、採油口４０から油溜３４内部に延びる管４２を有している点が異なる。管４２には、複数の穴４３が形成されており、油溜３４内部の潤滑油を採油口４０に導く。
【００３１】
第２の実施の形態の軸受装置も第１の実施の形態の軸受装置と同様に、潤滑油診断を行うために軸受装置から潤滑油を採油する際に、油溜３４の底部、特に、排油口３８に溜まった汚れを採取することなく、油溜３４内部の潤滑油を採油することができる。
【００３２】
（第３の実施の形態）
図４は、第３の実施の形態の軸受装置に用いられる油溜３４の構成を示す断面図である。第３の実施の形態の軸受装置においては、排油口３８の排油口キャップ４４に採油口４６が形成されている。
【００３３】
図５は、第３の実施の形態で用いられる排油口キャップ４４の構成を示す図である。排油口キャップ４４の本体４５には、採油口４６が形成されており、採油口４６には、油溜３４の内外を貫通する採油管４７が挿入されている。採油管４７は、油溜３４の内部に延び、採油管４７の底部から所定の高さの位置に、穴４８が形成されている。この穴４８から潤滑油を採り込んで、採油管４７を通じて油溜３４の外側に導く。採油管４７の出口付近にある採油口４６には、第２のキャップ４９が取り付けられている。第２のキャップ４９を取り外すことにより、排油口キャップ４４を通じて潤滑油を採油することができる。
【００３４】
第３の実施の形態の軸受装置においては、油溜３４は、採油口４６を有する排油口キャップ４４を備えており、この排油口キャップ４４を通じて、油溜３４の底部より高い位置から潤滑油を採油することができる。これにより、排油口３８に溜まった汚れを採取することなく、油溜３４内部の潤滑油を採油することができる。
【００３５】
また、第３の実施の形態では、油溜３４に、排油口３８とは別に採油口を形成する必要がなく、従来の排油口キャップを排油口キャップ４４に取り換えることにより、診断用の潤滑油を適切に採油することができる。これにより、特別な採油口を有しない従前の軸受装置であっても、適切に診断用の潤滑油を採油できる。
【００３６】
（第４の実施の形態）
図６は、第４の実施の形態の軸受装置に用いられる油溜３４の構成を示す断面図である。第４の実施の形態の軸受装置は、第３の実施の形態に類似するが、第４の実施の形態では、採油管４７の内部に内筒５０が設けられている。また、第２のキャップ４９は、この内筒５０の下端に取り付けられている。
【００３７】
図７及び図８は、第３の実施の形態で用いられる排油口キャップ４４の構成を示す図である。採油管４７の内面には螺旋溝が形成されており、内筒５０の外面には採油管４７の螺旋溝に係合する螺旋溝が形成されている。よって、内筒５０を回転させることで、内筒５０は、管４７内を上下に移動することになる。内筒５０には穴５１が形成されている。
【００３８】
内筒５０を回転させて、その高さを調整して、図７に示すように、内筒５０の穴５１と管４７の穴４８の高さを一致させると、穴４８と穴５１とが連通し、油溜３４内の潤滑油は、穴４８及び穴５１を通って内筒５０内に導入される。このとき第２のキャップ４９を外しておけば、内筒５０の下端から潤滑油を採り出すことができる。内筒５０を回転させて、その高さを調整して、図８に示すように内筒５０の穴５１と採油管４７の穴４８の高さをずらすと、穴４８が内筒５０の外面で塞がれて、油溜３４から内筒５０への潤滑油の流入が停止する。
【００３９】
このように、内筒５０の回転によって、採油の量を適宜調整し、また、採油を停止することができる。なお、本実施の形態では、このように内筒５０の高さを調整することで、採油を停止することができるので、第２のキャップ４９は省略してもよい。
【００４０】
（第５の実施形態）
図９は、第５の実施の形態の軸受装置に用いられる排油口キャップ４４の構成を示す図である。この排油口キャップ４４は、採油管４７に設けられた弁５２を有する。この弁５２を開くことによって採油を開始し、弁５２を閉じることによって採油を停止する。この弁５２は、例えば採油口４６の近傍に設けることができ、そうすることで、採油管４７内の汚れを防止して、汚れを採油することを防止でき、採油量を最小化できる。
【００４１】
このような構成にすることで、ポンプ１０の運転中にも採油できて有利である。ポンプ１０の運転中であれば、潤滑油が撹拌されて均一な状態になっているときに採油できるためである。
【００４２】
なお、第３〜第５の実施の形態においても、採油口４６に回転式の円形コックやひねり式のコックを設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、排油口に溜まった汚れを採取することなく、診断用の潤滑油を油溜内部から採油することができるという効果を有し、潤滑油を使用する軸受装置等として有用である。
【符号の説明】
【００４４】
１００  回転機械システム
１０  ポンプ
２０  駆動軸
３０  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
３９  排油口キャップ
４０  採油口
４１  採油口キャップ
４２  管
４３  穴
４４  排油口キャップ
４５  本体
４６  採油口
４７  採油管
４８  穴
４９  第２のキャップ
５０  内筒
５１  穴
５２  弁
【図１】
2017110667.tif 000003
【図２】
2017110667.tif 000004
【図３】
2017110667.tif 000005
【図４】
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【図５】
2017110667.tif 000007
【図６】
2017110667.tif 000008
【図７】
2017110667.tif 000009
【図８】
2017110667.tif 000010
【図９】
2017110667.tif 000011