CN111509916A - 旋转机械的润滑构造 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及旋转机械的润滑构造。在壳体内配设有旋转变压器的旋转机械中，能够对该旋转变压器的外侧的轴承适当地供给润滑油。由于在固定在第二壳体构件(22)的内侧面的安装座(84)上的旋转变压器定子(62)的内周侧部分设置有贯通油孔(90)，所以从旋转机械的定子线圈部分流下的润滑油的一部分直接或因轴(18)或转子的旋转而飞溅等而间接地流入该贯通油孔(90)内并向轴承(26)供给。由于旋转变压器定子(62)固定于第二壳体构件(22)，所以润滑油不会因离心力而飞溅，通过适当地确定贯通油孔(90)的大小、数量、位置等，从而能够向轴承(26)供给足够的量的润滑油，并适当地进行润滑。

Description

旋转机械的润滑构造
技术领域
本发明涉及旋转机械的润滑构造，特别涉及在壳体内配设有旋转变压器的旋转机械的润滑构造。
背景技术
已知一种旋转机械的润滑构造，应用于旋转机械，所述旋转机械具有：(a)圆筒形状的定子，所述圆筒形状的定子与旋转机械中心线同心地配设在壳体内并固定于该壳体；(b)转子，所述转子在所述壳体内且在所述定子的内周侧与所述旋转机械中心线同心地配设；以及(c)轴，所述轴与所述旋转机械中心线同心地配设并与所述转子一体地旋转，并且经由轴承由所述壳体支承为能够绕所述旋转机械中心线旋转，(d)利用从设置于所述壳体的润滑油路供给到所述定子的润滑油冷却该定子，并且利用从该定子流下的所述润滑油对所述轴承进行润滑。专利文献1中记载的装置是其一例。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-179812号公报
专利文献2：日本特开2018-170909号公报
发明要解决的课题
此外，提出了在旋转机械的壳体内配设旋转变压器(resolver)的技术(参照专利文献2)。即，在所述壳体内且在与所述旋转机械中心线平行的方向上，在所述轴承与所述转子之间，与所述旋转机械中心线同心地配设有旋转变压器，并且该旋转变压器构成为具备(a)在外周部固定于所述壳体的内侧面的圆环形状的旋转变压器定子和(b)配设在该旋转变压器定子的内周侧并且固定于所述轴而一体地旋转的旋转变压器转子。在该情况下，因旋转变压器的存在而有可能阻碍润滑油向轴承的供给。虽然在旋转变压器定子与旋转变压器转子之间具有间隙(空隙)，但由于旋转变压器转子与轴一体地旋转，所以润滑油容易因离心力而飞散，从该间隙向轴承供给的润滑油量受到限制。
发明内容
本发明将以上情况作为背景而做出，其目的在于：在壳体内配设有旋转变压器的旋转机械中，能够对该旋转变压器的外侧的轴承适当地供给润滑油。
用于解决课题的手段
为了达成该目的，第一发明是一种旋转机械的润滑构造，应用于旋转机械，所述旋转机械具有：(a)圆筒形状的定子，所述圆筒形状的定子与旋转机械中心线同心地配设在壳体内并固定于该壳体；(b)转子，所述转子在所述壳体内且在所述定子的内周侧与所述旋转机械中心线同心地配设；以及(c)轴，所述轴与所述旋转机械中心线同心地配设并与所述转子一体地旋转，并且经由轴承由所述壳体支承为能够绕所述旋转机械中心线旋转，(d)所述润滑构造利用从设置于所述壳体的润滑油路供给到所述定子的润滑油冷却该定子，并且利用从该定子流下的所述润滑油对所述轴承进行润滑，其特征在于，(e)在所述壳体内且在与所述旋转机械中心线平行的方向上，在所述轴承与所述转子之间，与所述旋转机械中心线同心地配设有旋转变压器，并且(f)所述旋转变压器具备：在外周部固定于所述壳体的内侧面的圆环形状的旋转变压器定子和配设在该旋转变压器定子的内周侧并且固定于所述轴而一体地旋转的旋转变压器转子，(g)在所述旋转变压器定子上，在比相对于所述壳体进行固定的固定部位靠内周侧的部分，设置有允许所述润滑油的流通的贯通油孔。
第二发明的特征在于，在第一发明的旋转机械的润滑构造中，所述贯通油孔设置于成为所述贯通油孔的至少一部分在与所述旋转机械中心线平行的方向上与所述轴承重叠的对置配置的径向位置。
第三发明的特征在于，在第一发明或第二发明的旋转机械的润滑构造中，(a)在所述旋转变压器定子的内周缘部，由罩覆盖的旋转检测用的线圈部设置成向与所述旋转机械中心线平行的方向上的两侧突出，(b)所述贯通油孔设置在比所述线圈部靠外周侧且比所述旋转机械中心线靠上方的位置。
第四发明的特征在于，在第一发明～第三发明中的任一个旋转机械的润滑构造中，绕所述旋转机械中心线设置有多个所述贯通油孔，多个所述贯通油孔中的一部分设置在比所述旋转机械中心线靠上方的位置。
第五发明的特征在于，在第一发明～第四发明中的任一个旋转机械的润滑构造中，(a)在所述旋转变压器定子上，绕所述旋转机械中心线以等角度间隔设置有多个以该旋转机械中心线为中心的圆弧形状的螺栓孔，利用插通所述螺栓孔的螺栓将所述旋转变压器定子固定于所述壳体，另一方面，(b)所述贯通油孔在所述多个螺栓孔各自的内周侧沿着该螺栓孔设置。
发明的效果
在这种旋转机械的润滑构造中，由于在固定在壳体的内侧面上的旋转变压器定子的内周侧部分设置有贯通油孔，所以从旋转机械的定子流下的润滑油的一部分直接或因转子或轴的旋转而飞溅等而间接地流入该贯通油孔内并向轴承供给。由于旋转变压器定子固定于壳体，所以润滑油不会因离心力而飞溅，通过适当地确定贯通油孔的大小、数量、位置等，从而能够向轴承供给足够的量的润滑油，并适当地进行润滑。
在第二发明中，由于贯通油孔设置于成为贯通油孔的至少一部分在与旋转机械中心线平行的方向上与轴承重叠的对置配置的径向位置，所以从贯通油孔向轴承侧流出的润滑油容易直接向轴承供给，能够高效地对轴承进行润滑。
在第三发明中，由于在比设置于旋转变压器定子的内周缘部的线圈部靠外周侧且比旋转机械中心线靠上方的位置设置有贯通油孔，所以从定子流下的润滑油的一部分容易直接或由线圈部接住等而间接地流入该贯通油孔内并向轴承供给，能够适当地对轴承进行润滑。
在第四发明中，由于绕旋转机械中心线设置有多个贯通油孔，多个贯通油孔的一部分设置在比所述旋转机械中心线靠上方的位置，所以从定子流下的润滑油的一部分直接或因转子或轴的旋转而飞溅等而间接地流入该多个贯通油孔内并向轴承供给，能够适当地对轴承进行润滑。
第五发明中，在旋转变压器定子上绕旋转机械中心线以等角度间隔设置有多个圆弧形状的螺栓孔，在这种情况下，在该各螺栓孔的内周侧沿着螺栓孔设置有贯通油孔，所以与第四发明同样地，从定子流下的润滑油的一部分直接或因转子或轴的旋转而飞溅等而间接地流入该多个贯通油孔内并向轴承供给，能够适当地对轴承进行润滑。
另外，由于贯通油孔的存在，所以螺栓孔的内周侧的磁阻变高，来自外部的磁通容易在磁阻比较低的螺栓孔的外周侧部分流动，因此难以受到作为电动机和/或发电机发挥功能的旋转机械的定子线圈等的磁影响，磁噪声(干扰)受到抑制而使得旋转变压器的旋转检测精度提高。由于螺栓孔及贯通油孔绕旋转机械中心线以等角度间隔设置，所以绕旋转机械中心线的磁阻等的分布也均等，这一点对于旋转变压器的旋转检测精度也是有利的。
附图说明
图1是说明具有本发明的润滑构造的旋转机械的一例的图，是沿着作为旋转机械中心线的第一轴线S1在上下方向上剖开的纵剖视图。
图2是放大地示出配设在图1的旋转机械的壳体内的旋转变压器的安装部分的剖视图。
图3是单独示出配设在图1的旋转机械的壳体内的旋转变压器的主视图。
图4是图3中的IV-IV向视部分的旋转变压器定子的剖视图。
图5是说明设置于旋转变压器定子的贯通油孔的其他例子的图，是与图3对应的旋转变压器的主视图。
图6是说明设置于旋转变压器定子的贯通油孔的又一个例子的图，是与图2对应的旋转变压器的安装部分的剖视图。
附图标记的说明
10：旋转机械12：壳体14：定子16：转子18：轴26：轴承30：管(润滑油路)60、100、110：旋转变压器62：旋转变压器定子64：旋转变压器转子68：线圈部72：罩80：螺栓孔82：螺栓84：安装座(内侧面)90、102、112：贯通油孔S1：第一轴线(旋转机械中心线)
具体实施方式
本发明例如适合应用于作为车辆的驱动力源而使用的旋转机械(电动机或电动发电机)的润滑构造，但也能够应用于车辆以外的旋转机械。也能够应用于专门作为发电机而使用的旋转机械。润滑油路例如也能够仅由设置在壳体的壁上的流体通路构成，但也能够在壳体的内部安装与壳体分体的管并将该管作为润滑油路使用。向该润滑油路供给例如利用油冷却器冷却后的润滑油，但也可以不经由油冷却器地供给润滑油。
设置于旋转变压器定子的贯通油孔的轴承侧的开口部的至少一部分在比相对于壳体进行固定的固定部位靠内周侧的部位露出即可，润滑油能够从该露出部分向轴承侧流入。贯通油孔例如与旋转机械中心线平行地设置，但也能够使贯通油孔相对于旋转机械中心线倾斜地设置。贯通油孔例如设置于成为贯通油孔的至少一部分在与旋转机械中心线平行的方向上与轴承重叠的对置配置的径向位置，但也能够设置于贯通油孔的轴承侧的开口部的全部在比轴承靠外周侧或内周侧的部位开口的径向位置。优选包含比旋转机械中心线靠上方的位置在内绕该旋转机械中心线设置有多个贯通油孔，但也可以仅在绕旋转机械中心线的任意位置设置一个贯通油孔。也能够根据需要设置将从旋转机械的定子流下的润滑油引导到贯通油孔的承接槽等引导构件。
旋转变压器定子例如利用插通多个螺栓孔的多个螺栓固定于壳体，但也能够使用压入、花键、铆接等其他固定手段不能旋转地固定于壳体。在设置有以旋转机械中心线为中心的圆弧形状的螺栓孔的情况下，能够在该螺栓孔的内周侧沿着螺栓孔设置贯通油孔。例如，能够以沿着螺栓孔的圆弧形状的方式、即与螺栓孔大致平行地设置圆弧状或一条直线状等长孔形状的贯通油孔。也能够呈圆弧状或一条直线状地排列设置多个圆孔等贯通油孔。也能够与螺栓孔无关地在螺栓孔的内周侧以外的部分设置贯通油孔，例如也能够绕旋转机械中心线在螺栓孔与螺栓孔的中间位置等处设置贯通油孔。在使用夹具卷绕或引导设置于线圈部的励磁用或旋转检测用的线圈的情况下，也能够将贯通油孔设置在该夹具的使用便利性变好的位置等，适当设定贯通油孔的位置。
【实施例】
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。此外，在以下的实施例中，为了进行说明，附图被适当地简化或变形，各部分的尺寸比及形状等并不一定正确地描绘。
图1是说明具有作为本发明的一实施例的润滑构造的旋转机械10的图，是沿着作为旋转机械10的中心线的第一轴线S1在上下方向上剖开的纵剖视图。该旋转机械10在第一轴线S1成为大致水平的姿态下搭载于车辆并作为行驶用的驱动力源使用，在本实施例中是作为电动机及发电机而择一地发挥功能的电动发电机。旋转机械10具备与第一轴线S1同心地配设在壳体12内的圆筒形状的定子14和与第一轴线S1同心地配设在定子14的内周侧的转子16。在转子16的中心部分，以贯通转子16并向两侧突出的方式与第一轴线S1同心地固定有轴18，并使之与转子16一体地旋转。
壳体12具备在与第一轴线S1平行的方向上的中间位置被分割而成的一对第一壳体构件20及第二壳体构件22。这些第一壳体构件20及第二壳体构件22均呈有底圆筒形状，在使它们从与第一轴线S1平行的方向接近且开口部相互对接的状态下，利用未图示的多个螺栓相互一体地组装，并在内部收容有上述转子16及定子14等。固定于转子16的轴18经由一对轴承24、26，能够绕第一轴线S1旋转地由壳体12支承，定子14利用多个螺栓28与第一轴线S1同心地固定于第一壳体构件20。也能够通过压入将定子14固定于第一壳体构件20。
在壳体12内配设有管30。管30呈一条直线的长条的圆筒形状，同心配置在与第一轴线S1平行且在第一轴线S1的上方确定的第二轴线S2上，并经由安装支架36等安装于壳体12。该管30相当于设置在壳体12上的润滑油路，与设置于第二壳体构件22的连接口48连通，利用油冷却器52冷却后的润滑油从外部配管50经由连接口48供给到管30。在管30的长度方向上的中间位置设置有多个排出孔，从该排出孔流出的润滑油流到定子14的线圈上等处，冷却该线圈等，并且从该线圈流下的润滑油进一步供给到轴承24、26等，对这些轴承24、26等进行冷却、润滑。例如，如箭头A所示，从管30流出的润滑油的一部分通过定子14的线圈部分并冷却该线圈，并且流入旋转机械10的中心部分，该润滑油的一部分供给到第二壳体构件22侧的轴承26，并对该轴承26进行润滑。
在此，在上述壳体12内且在与第一轴线S1平行的方向上，在轴承26与转子16之间的部分，与第一轴线S1同心地配设有旋转变压器60。图2是放大地示出旋转变压器60的安装部分的剖视图，图3是单独示出旋转变压器60的主视图，图4是图3中的IV-IV向视部分的旋转变压器定子62的剖视图。图3及图4中的S1是旋转变压器60的中心线，由于在组装于旋转机械10的状态下与第一轴线S1一致，所以直接使用S1进行说明。旋转变压器60具备：在外周部固定于第二壳体构件22的内侧面的圆环形状的旋转变压器定子62和配设在该旋转变压器定子62的内周侧并且固定于轴18而一体地旋转的旋转变压器转子64。从图3可知，旋转变压器转子64由层叠钢板构成，并利用止转键等相对于轴18不能相对旋转地安装，所述层叠钢板通过使外周面为椭圆或长圆形状的圆环形状的多块钢板重叠而构成。
旋转变压器定子62具备将圆环形状的多块钢板重叠而成的层叠钢板66和设置在该圆环形状的层叠钢板66的内周缘部的旋转检测用的线圈部68，在线圈部68的内周侧，隔开微小的间隙地配设旋转变压器转子64。线圈部68以从层叠钢板66向与第一轴线S1平行的方向的两侧突出的方式设置，具备励磁用或旋转检测用的多个线圈70，并且该线圈70的外周面及两侧面由合成树脂制的罩72覆盖。另外，在旋转变压器定子62中，在层叠钢板66的外周部设置有连接器76，所述连接器76在内部具备为了对线圈70进行励磁或取出旋转信号而与线圈70连接的多个连接端子74。连接器76例如利用合成树脂材料相对于层叠钢板66一体成形。
在层叠钢板66的外周部且在固定于第二壳体构件22的固定部位，绕第一轴线S1以等角度间隔设置有多个以第一轴线S1为中心的圆弧形状的螺栓孔80，利用插通这些螺栓孔80的螺栓82将旋转变压器定子62固定于第二壳体构件22。在第二壳体构件22的内侧面，相对于第一轴线S1垂直地设置有平坦的圆环形状的安装座84，以层叠钢板66的外周部与该安装座84紧贴的方式使层叠钢板66落座，并利用螺栓82固定。在安装座84上，与多个螺栓孔80对应并与第一轴线S1平行地设置有多个螺栓插通孔86，以从第二壳体构件22侧贯通螺栓插通孔86及层叠钢板66的螺栓孔80的方式插入螺栓82，在从螺栓孔80突出的前端螺纹部拧合螺母88并螺纹紧固。能够在圆弧形状的螺栓孔80的范围内调整旋转变压器定子62绕第一轴线S1的安装角度(相位)。在本实施例中，绕第一轴线S1设置有7个螺栓孔80，但使用其中的一个一体成形有上述连接器76，使用剩余的6个螺栓孔80将旋转变压器定子62固定于第二壳体构件22。此外，无需使用全部6个螺栓孔80进行螺纹紧固，可以剩余一个或多个螺栓孔80地进行螺纹紧固。
在上述圆弧形状的多个螺栓孔80的内周侧，具体而言为比与上述安装座84紧贴的固定部位靠内周侧且比线圈部68靠外周侧的部分，沿着该螺栓孔80的圆弧设置有多个贯通油孔90。在本实施例中，相对于各螺栓孔80，分别呈以第一轴线S1为中心的圆弧状地排列设置有四个圆孔形状(截面为圆形)的贯通油孔90。由于螺栓孔80绕第一轴线S1以等角度间隔设置，所以贯通油孔90也以四个为一组绕第一轴线S1以等角度间隔设置，贯通油孔90的一部分在向图1所示的旋转机械10组装的组装状态下相比第一轴线S1位于上方侧。因此，如图1中箭头A所示，从定子14的线圈部分流下的润滑油的一部分直接或因转子16或轴18的旋转而飞溅等而间接地流入该贯通油孔90内并向轴承26供给，不管旋转变压器60是否存在，都能够适当地对轴承26进行润滑。在第二壳体构件22的安装座84的内周侧部分、即绕第一轴线S1与贯通油孔90大致相同直径尺寸的对置部分，设置有随着趋向轴承26侧而内径尺寸变小的锥面92，向轴承26侧顺畅地引导润滑油。设置在上述螺栓孔80的内周侧的四个贯通油孔90设置成：也能够在旋转变压器定子62的制造工序中作为引导线圈部68的线圈70的线材的夹具的通孔使用。
在这样的本实施例的旋转机械10的润滑构造中，由于在固定在壳体12的内侧面的安装座84上的旋转变压器定子62的内周侧部分设置有贯通油孔90，所以从定子14的线圈部分流下的润滑油的一部分直接或因转子16或轴18的旋转而飞溅等而间接地流入该贯通油孔90内并向轴承26供给。由于旋转变压器定子62固定于壳体12，所以润滑油不会因离心力而飞溅，通过适当地确定贯通油孔90的大小、数量、位置等，从而能够向轴承26供给足够的量的润滑油，并适当地进行润滑。
另外，由于在比设置于旋转变压器定子62的内周缘部的线圈部68靠外周侧的位置且包含比第一轴线S1靠上方的位置在内绕第一轴线S1设置有多个贯通油孔90，所以从定子14的线圈部分流下的润滑油的一部分直接或通过由线圈部68接住或因转子16或轴18的旋转而飞溅等而间接地流入该多个贯通油孔90内并容易向轴承26供给，能够适当地对轴承26进行润滑。
另外，由于在旋转变压器定子62上，绕第一轴线S1以等角度间隔设置有多个以第一轴线S1为中心的圆弧形状的螺栓孔80，在各螺栓孔80的内周侧沿着螺栓孔80设置有贯通油孔90，所以由于该贯通油孔90的存在，螺栓孔80的内周侧部分的磁阻变高，如图3中箭头B所示，来自外部的磁通容易在磁阻比较低的螺栓孔80的外周侧部分流动。由此，设置在旋转变压器定子62的内周缘部的线圈部68内的线圈70难以受到作为电动机及发电机发挥功能的旋转机械10的定子线圈等的磁影响，磁噪声受到抑制而使得旋转变压器60的旋转检测精度提高。由于螺栓孔80及贯通油孔90绕第一轴线S1以等角度间隔设置，所以绕第一轴线S1的磁阻等的分布也均等，这一点对于旋转变压器60的旋转检测精度也是有利的。
接着，说明本发明的其他实施例。此外，在以下的实施例中，对与上述实施例实质上通用的部分，标注相同的附图标记并省略详细的说明。
图5是与上述图3对应的图，是旋转变压器100的主视图。该旋转变压器100与上述旋转变压器60相比，贯通油孔102的形状不同，在多个螺栓孔80的内周侧，分别沿着螺栓孔80设置有圆弧形状的贯通油孔102。即，本实施例的贯通油孔102呈将上述四个贯通油孔90连接而成的长孔形状，能够得到实质上与上述实施例相同的作用效果。此外，可以设置一条直线的长孔形状的贯通油孔或设置椭圆形状的贯通油孔等，贯通油孔的形状能够适当设定。
图6是与上述图2对应的剖视图，该旋转变压器110与上述旋转变压器60相比，贯通油孔112的位置不同。即，该贯通油孔112设置于成为贯通油孔的至少一部分在与第一轴线S1平行的方向上与轴承26重叠的对置配置的径向位置、即比上述实施例的贯通油孔90接近第一轴线S1的内周侧位置。在该情况下，从贯通油孔112向轴承26侧流出的润滑油容易直接向轴承26供给，能够高效地对轴承26进行润滑。贯通油孔112例如可以如上述贯通油孔90那样以圆孔形状在螺栓孔80的内周侧各设置有多个，也可以如贯通油孔102那样以圆弧形状等的长孔在螺栓孔80的内周侧各设置有一个。
以上，基于附图详细说明了本发明的实施例，但上述实施例仅为一实施方式，本发明能够以基于本领域技术人员的知识进行各种变更、改良后的形态来实施。

Claims (5)

1.一种旋转机械的润滑构造，应用于旋转机械(10)，所述旋转机械具有：
圆筒形状的定子(14)，所述圆筒形状的定子与旋转机械中心线(S1)同心地配设在壳体(12)内并固定于该壳体；
转子(16)，所述转子在所述壳体内且在所述定子的内周侧与所述旋转机械中心线同心地配设；以及
轴(18)，所述轴与所述旋转机械中心线同心地配设并与所述转子一体地旋转，并且经由轴承(26)由所述壳体支承为能够绕所述旋转机械中心线旋转，
所述润滑构造利用从设置于所述壳体的润滑油路(30)供给到所述定子的润滑油冷却该定子，并且利用从该定子流下的所述润滑油对所述轴承进行润滑，
所述旋转机械的润滑构造的特征在于，
在所述壳体内且在与所述旋转机械中心线平行的方向上，在所述轴承与所述转子之间，与所述旋转机械中心线同心地配设有旋转变压器(60；100；110)，并且，
所述旋转变压器具备：在外周部固定于所述壳体的内侧面(84)的圆环形状的旋转变压器定子(62)和配设在该旋转变压器定子的内周侧并且固定于所述轴而一体地旋转的旋转变压器转子(64)，
在所述旋转变压器定子上，在比相对于所述壳体进行固定的固定部位靠内周侧的部分，设置有允许所述润滑油的流通的贯通油孔(90；102；112)。
2.根据权利要求1所述的旋转机械的润滑构造，其特征在于，
所述贯通油孔(112)设置于成为所述贯通油孔的至少一部分在与所述旋转机械中心线平行的方向上与所述轴承重叠的对置配置的径向位置。
3.根据权利要求1或2所述的旋转机械的润滑构造，其特征在于，
在所述旋转变压器定子的内周缘部，由罩(72)覆盖的旋转检测用的线圈部(68)设置成向与所述旋转机械中心线平行的方向上的两侧突出，
所述贯通油孔(90；102；112)设置在比所述线圈部靠外周侧且比所述旋转机械中心线靠上方的位置。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的旋转机械的润滑构造，其特征在于，
绕所述旋转机械中心线设置有多个所述贯通油孔(90；102；112)，多个所述贯通油孔中的一部分设置在比所述旋转机械中心线靠上方的位置。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的旋转机械的润滑构造，其特征在于，
在所述旋转变压器定子上，绕所述旋转机械中心线以等角度间隔设置有多个以该旋转机械中心线为中心的圆弧形状的螺栓孔(80)，利用插通所述螺栓孔的螺栓(82)将所述旋转变压器定子固定于所述壳体，另一方面，
所述贯通油孔(90)在所述多个螺栓孔各自的内周侧沿着该螺栓孔设置。
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