КОНСТРУКЦИЯ КАНАЛА ДЛЯ СМАЗОЧНОГО МАСЛА ДЛЯ ПОДШИПНИКА
CHANNEL FOR LUBRICATING OIL FOR BEARING

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к конструкции канала для смазочного масла для подшипника. В частности, настоящее изобретение относится к ребристой конструкции, в которой ребра, примененные для усиления жесткости подшипниковой опоры, также имеют функцию направления масла в конструкции канала для масла для подшипника охлаждаемого маслом вращающегося устройства и, в частности, к ребристой конструкции, также имеющей функцию направления масла к подшипнику.
Предпосылки изобретения
В патентном документе 1, как показано на фиг.3, ребра 36b, 36c, сформированные на внутренней стенке внешнего корпуса 3a электродвигателя 5, составляют направляющую для масла для захвата и направления масла, и в кольцеобразной фланцевой части 29 сформированы отверстия 37a, 37b. Таким образом, ребра 36b, 36c функционируют как направляющая для масла, и масло, направляемое ребрами 36b, 36c, вводится в пространство C через отверстия 37a, 37b (абзац 0029).
Кроме того, в патентном документе 1, как показано на фиг.4, сформировано утолщение 41 для подшипника 22, который удерживает вал 20, и верхняя часть утолщения 41 частично вырезана для формирования отверстия 41a для подачи масла. Внутренняя часть утолщения 41 формирует масляную ванну D совместно с оконечной поверхностью вала 20. Масляную ванну формируют такой, чтобы она была относительно небольшой с целью быстрой подачи масла к смазочному отверстию 43, сформированному в валу 20. В нижней части масляной ванны стенка корпуса приближается к внутренней дорожке подшипника для предотвращения утечки масла из подшипника 22 (абзац 0031). Эта конструкция может подавать масло в масляную ванну D, вызывая падение масла на два ребра 46, сформированных в радиально-внешней части внутреннего корпуса 3b, и затем падение масла на подающие ребра 42 (абзац 0032).
Документ известного уровня техники
Патентный документ
Патентный документ 1: Публикация заявки на патент Японии № 2001-032914.
Сущность изобретения
Проблемы, решаемые изобретением
Обычная техника, описанная в патентном документе 1, предусматривает подачу масла в пространство C и быструю подачу масла в смазочное отверстие 43, сформированное в валу 20.
Таким образом, указанная выше техника не предусматривает активное направление смазочного масла к подшипнику на опорную поверхность. Таким образом, сторона нагрузки не имеет структуры, которая направляет масло к опорной поверхности, что может вызывать недостаточность подачи масла к подшипнику.
Также на противоположной стороне относительно стороны нагрузки уровень h масла масляной ванны D низкий, поскольку масло быстро подается в смазочное отверстие 43 и, таким образом, подача масла к подшипнику недостаточна.
Кроме того, сторона, противоположная стороне нагрузки, имеет структуру, которая в некоторой степени подает масло к опорной поверхности с использованием ребер, но в действительности ограниченно подает масло к масляной ванне D, где вал 20 отсутствует.
Кроме того, хотя применены ребра 46 для направления масла, прочность опорной поверхности имеет проблему понижения несущей способности из-за наличия отверстия 41a.
По этим причинам конструкция неудовлетворительна с точки зрения подачи масла и, таким образом, создает проблему возникновения неисправности (заедание, увеличение истирания и т.п.) подшипника или проблемы с несущей способностью.
Способ решения проблем
Конструкция канала для смазочного масла для подшипника в соответствии с первым объектом настоящего изобретения для решения указанной выше проблемы включает в себя: ротор, включающий в себя вращающийся вал; статор, скомпонованный с внешней круговой стороны ротора с зазором между ними; раму, к которой прикреплен статор; кронштейн, соединенный с концом рамы; и подшипник, расположенный в центре кронштейна и с возможностью вращения удерживающий вращающийся вал, при этом внутренняя поверхность кронштейна снабжена выступающими ребрами, скомпонованными радиально, и сформировано направляющее ребро, включающее в себя маслопроводную канавку для подачи смазочного масла к подшипнику, при этом верхняя часть кронштейна снабжена верхним проецированным отверстием для подачи смазочного масла, и выступающие ребра, расположенные справа и слева от верхнего проецированного отверстия в направлении внешней окружности, являются верхними выступающими ребрами, которые выполняют функцию направляющей для направления смазочного масла к направляющему ребру.
В конструкции канала для смазочного масла для подшипника в соответствии со вторым объектом настоящего изобретения для решения указанной выше проблемы верхние выступающие ребра заканчиваются в срединных положениях в радиальном направлении к вращающемуся валу и имеют меньшую длину, чем другие выступающие ребра в конструкции согласно первому объекту.
В конструкции канала для смазочного масла для подшипника в соответствии с третьим объектом настоящего изобретения для решения указанной выше проблемы выступающие ребра, смежные со сторонами верхних выступающих ребер на противоположных сторонах от верхнего проецированного отверстия, служат направляющей для направления смазочного масла к направляющему ребру и примыкают к примыкающему ребру в конструкции согласно второму объекту.
В конструкции канала для смазочного масла для подшипника в соответствии с четвертым объектом настоящего изобретения для решения указанной выше проблемы подшипник заглублен и установлен в кронштейне и направляющем ребре в конструкции согласно третьему объекту.
Эффект изобретения
Некоторые из ребер выполняют функцию направления масла, которая позволяет эффективно направлять смазочное масло к подшипнику.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид сбоку в сечении охлаждаемого маслом вращающегося устройства в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - вид в перспективе кронштейна в охлаждаемом маслом вращающемся устройстве в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 - вид боковой поверхности одного из корпусов приводного узла, описанного в патентном документе 1.
Фиг.4 - вид боковой поверхности другого корпуса приводного узла, описанного в патентном документе 1.
Вариант осуществления изобретения
Далее настоящее изобретение описано подробно со ссылками на варианты его осуществления, показанные на чертежах.
Вариант осуществления изобретения 1
На фиг.1 показано схематическое строение охлаждаемого маслом вращающегося устройства в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Охлаждаемое маслом вращающееся устройство 100 включает в себя вращающийся вал 101, который передает вращающий момент нагрузке, и ротор 102, прикрепленный к внешней круговой стороне вращающегося вала 101.
Кроме того, охлаждаемое маслом вращающееся устройство 100 включает в себя статор 103, имеющий обмотку и расположенный снаружи от внешней круговой стороны ротора 102 с пространством (зазором между ротором и статором) между ними, и катушечный конец 104, расположенный на конце статора 103 в осевом направлении.
Кроме того, к внешней круговой части статора 103 прикреплена рама 106, в которой сформирован маслопроводный канал 105.
К обеим оконечным поверхностям рамы 106 прикреплены кронштейны 111. В центре каждого из кронштейнов 111 расположены подшипник 114 и масляное уплотнение 115. Подшипник 114 с возможностью вращения удерживает вращающийся вал 101.
Маслопроводный канал 105, сформированный в раме 106, включает в себя входное отверстие 107 для приема масла из-за пределов охлаждаемого маслом вращающегося устройства 100, проецированное на статор отверстие 108 для охлаждения статора, проецированное на катушечный конец отверстие 109 для охлаждения катушечного конца 104 и верхнее проецированное отверстие 110 для подачи масла для смазки подшипника 114.
На фиг.1 входное отверстие 107 выполнено в верхней внешней круговой части рамы 106 в радиальном направлении, но положение входного отверстия 107 не ограничено этим. Помимо структуры, где масло подается снаружи от вращающегося устройства 100, другим возможным примером является структура, которая принимает масло, например, содержащееся в масляной ванне, и создает циркуляцию масла.
Кроме того, проецированное на статор отверстие 108 находится в положении на радиально-внутренней стороне рамы, обращенной к статору 103 на фиг.1, но положение проецированного на статор отверстия 108 не ограничено этим. Вместо этого маслопроводный канал 105, непрерывно проходящий от рамы 106 и проходящий через статор 103, может быть сформирован посредством выполнения сквозного отверстия в статоре.
Кроме того, проецированное на катушечный конец отверстие 109 находится в положении на радиально-внутренней стороне рамы, обращенной к катушечному концу 104 на фиг.1, но положение проецированного на катушечный конец отверстия 109 также не ограничено этим. Все проецированные отверстия описаны здесь как один пример варианта осуществления изобретения.
Верхнее проецированное отверстие 110 расположено в верхней части кронштейна 111 таким образом, что оно проходит от маслопроводного канала 105, сформированного в раме 106, сообщается с маслопроводным каналом 105a, сформированным в кронштейне 111, и обращено в радиально-внутреннем направлении (к вращающемуся валу). Здесь, как и в случае с другими проецированными отверстиями, верхнее проецированное отверстие 110 не ограничено структурой, показанной на фиг.1.
Как показано на фиг.2, на внутренней поверхности кронштейна 111 радиально расположено множество ребер 116, 117a, 117. Следует отметить, что на фиг.2 показано множество ребер 116, 117a, 117 в упрощенной форме.
На фиг.2 показан вид в перспективе контактной поверхности кронштейна 111 с рамой 106, показанной на фиг.1, при рассмотрении с нижней стороны (вид, в котором кронштейн 111 наблюдается под углом с нижней стороны).
Верхнее проецированное отверстие 110 является сквозным отверстием, проходящим в наклонном направлении, при этом его осевой конец расположен на радиально-внутренней стороне кронштейна 111 (в направлении от верхней левой стороны к нижней правой стороне в случае, показанном на фиг.1).
Верхние выступающие ребра 116 представляют собой ребра, расположенные вблизи верхнего проецированного отверстия 110 в положениях справа и слева в направлении внешней окружности. Каждое верхнее выступающее ребро 116 имеет форму, в которой ребро заканчивается в срединном положении кронштейна 111 в направлении радиально-внутрь (в направлении к вращающемуся валу) и, соответственно, имеет длину, которая меньше длины других выступающих ребер 117 (далее называемых просто "выступающими ребрами 117").
Выступающие ребра 117 представляют собой ребра, расположенные радиально на противоположных сторонах относительно верхних выступающих ребер 116 от верхнего проецированного отверстия 110 и проходят в положение вблизи подшипника 114, расположенного на радиально-внутренней стороне (на стороне вращающегося вала).
Между тем, только выступающие ребра (смежные) 117a, расположенные смежно со сторонами верхних выступающих ребер 116 на противоположных сторонах от верхнего проецированного отверстия 110, примыкают к направляющему ребру 112.
Радиально-внутренняя сторона направляющего ребра 112 обращена к радиально-наружной стороне подшипника 114 и находится в контакте с ней, и радиально-наружная сторона направляющего ребра 112 обращена к верхнему проецированному отверстию 110.
Здесь эти ребра, расположенные на кронштейне 111, только выступают, и их формы конкретно не ограничены.
Кроме того, внутренняя поверхность кронштейна 111 направляющего ребра 112 имеет структуру с пазом для формирования маслопроводного канала 113.
Внешняя окружность подшипника 114 заглублена в кронштейн 111 и направляющее ребро 112 и прикреплена к ним для обеспечения жесткости подшипника. Подшипник 114 не имеет отверстий во внешней его окружности, и такая конструкция не вызывает уменьшения прочности подшипника.
В этом случае на стороне масляного уплотнения 115 подшипника 114 кронштейн 111 снабжен маслопроводным каналом, в котором вырезана маслопроводная канавка 113.
Охлаждаемое маслом вращающееся устройство, имеющее описанную выше конструкцию, соответствующую настоящему варианту осуществления изобретения, производит следующие операции и эффекты.
В частности, как показано пунктирными стрелками на фиг.1, смазочное масло, поступающее из входного отверстия 107, подается через маслопроводный канал 105 от проецированного на статор отверстия 108 к статору 103, от проецированного на катушечный конец отверстия 109 к катушечному концу 104 и от верхнего проецированного отверстия 110 к подшипнику 114.
Здесь расположены выступающие ребра 117 для усиления жесткости кронштейна и жесткости опоры вала, а также расположены верхние выступающие ребра 116, которые выполняют и функцию усиления жесткости, и функцию захвата и сосредоточения масла, выпущенного из верхнего проецированного отверстия 110, направления масла к подшипнику 114.
С этой целью для эффективного направления захваченного масла к направляющему ребру 112 верхние выступающие ребра 116 конфигурированы так, что они имеют меньшую длину ребра в радиальном направлении, чем другие выступающие ребра 117.
Кроме того, выступающие ребра (смежные) 117a, смежные со сторонами верхних выступающих ребер 116 на противоположных сторонах от верхнего проецированного отверстия 110, примыкают к направляющему ребру 112, как описано выше, и, таким образом, конфигурированы для направления смазочного масла, захваченного и направляемого верхними выступающими ребрами 116, к направляющему ребру 112.
Кроме того, смазочное масло, захваченное и направляемое выступающими ребрами (смежными) 117a и верхними выступающими ребрами 116, может подаваться между подшипником 114 и масляным уплотнением 115 через маслопроводную канавку 113, вырезанную во внутренней поверхности кронштейна 111, в то время как остальная часть смазочного масла, отклоненная от смазочного масла, подаваемого к подшипнику 114 через маслопроводную канавку 113, падает на противостоящую кронштейну поверхность подшипника 114 на противоположной масляному уплотнению 115 стороне и течет по ней. Таким образом, смазочное масло может смазывать весь подшипник 114.
Таким образом, конструкция ребер для усиления жесткости снабжена верхними выступающими ребрами 116, имеющими меньшую длину, выступающими ребрами (смежными) 117a, смежными с верхними выступающими ребрами 116, и направляющим ребром 112, а также снабжена маслопроводной канавкой 113 на поверхности кронштейна направляющего ребра 112. Эта конструкция способна эффективно подавать смазочное масло к подшипнику 114 и позволяет исключать неисправность (заедание или увеличение истирания и т.п.) подшипника 114.
Кроме того, смазочное масло, выходящее из проецированного на катушечный конец отверстия 109, проходит к ротору 102, рассеивается вращением ротора 102 и после этого направляется верхними выступающими ребрами 116 и выступающими ребрами (смежными) 117a.
Большая часть смазочного масла, вытекающего из верхнего проецированного отверстия 110 кронштейна 111, проходит по поверхности кронштейна 111, и смазочное масло, пристающее к внутренней поверхности верхней части кронштейна, направляется к подшипнику 114 посредством структуры, включающей в себя верхние выступающие ребра 116, выступающие ребра (смежные) 117a и направляющее ребро 112. Наличие этих ребер может предотвращать уменьшение количества смазочного масла, протекающего к подшипнику 114. Если ребра отсутствуют, большее количество смазочного масла падает на нижнюю сторону вращающегося устройства, не направляясь к подшипнику 114.
В показанной конструкции выступающие ребра (смежные) 117a расположены смежно с верхними выступающими ребрами 116, но такая смежность не является существенной.
Кроме того, хотя выше описаны два верхних выступающих ребра 116, количество верхних выступающих ребер 116 не ограничено двумя. Необходимо только, чтобы было применено любое количество ребер, имеющих небольшую длину, на стороне верхнего проецированного отверстия 110 выступающих ребер 117.
Кроме того, в приведенном выше описании варианта осуществления изобретения только некоторые из выступающих ребер 117 показаны в упрощенном виде. С точки зрения жесткости кронштейна 111 предпочтительно, чтобы ребра были расположены радиально в направлении внешней окружности. Количество ребер, ширина ребер и шаг ребер могут быть заданы, как необходимо в соответствии с конструкцией.
Как описано конкретно на основе варианта осуществления изобретения, в охлаждаемом маслом вращающемся устройстве, соответствующем настоящему изобретению, используется конфигурация ребер, также имеющая функцию направления смазочного масла к подшипнику без уменьшения жесткости кронштейна и, таким образом, приспособленная для захвата и направления смазочного масла к подшипнику без снижения жесткости опоры подшипника. Таким образом, ребристая конструкция способна и улучшать жесткость опоры подшипника и исключать повреждения подшипника.
Промышленное применение
Конструкция канала для смазочного масла для подшипника, соответствующая настоящему изобретению, пригодна в широком диапазоне промышленного применения как ребристая конструкция, в которой ребра для усиления жесткости опоры подшипника имеют функцию направления масла в конструкции канала для масла подшипниковой части охлаждаемого маслом вращающегося устройства.
Описание ссылочных позиций
110 - Верхнее проецированное отверстие.
111 - Кронштейн.
112 - Направляющее ребро.
113 - Маслопроводная канавка.
116 - Верхнее выступающее ребро.
117 - Выступающее ребро.
117a - Выступающие ребра (смежные).