JP2015218835A

JP2015218835A - 産業用駆動装置

Info

Publication number: JP2015218835A
Application number: JP2014103659A
Authority: JP
Inventors: 真一河田; Shinichi Kawada; 原　和弘; Kazuhiro Hara; 和弘原
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2014-05-19
Filing date: 2014-05-19
Publication date: 2015-12-07

Abstract

【課題】高速回転化による発熱を抑制して軸受の耐久性を損ねることなく、軸受回転トルク増大を抑制した駆動装置を提供する。【解決手段】回転軸と前記回転軸を指示する軸受を縦型配置に備える駆動装置であって、前記軸受の軸方向下方より軸受摺動部に対して潤滑剤を噴射する給油ノズルと、前記軸受軸方向上方に前記軸受内に給油された潤滑剤を排出する排出穴と、を設けた給排油装置を備え、前記排出穴の入口部分に設けた油溜まり溝と、前記軸受軸方向上方にて前記軸受の摺動部を覆うとともに、前記回転軸の回転に同期しながら前記軸受より排出される潤滑剤を前記排出穴へ導くガイド板を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ガスタービンエンジンや非常用排水ポンプなどの産業用駆動装置に関し、特に回転軸及び回転軸を支持している転がり軸受が、縦型に配置されている産業用駆動装置に関するものである。

従来から、縦型配置のガスタービンエンジン、非常用排水ポンプなどの産業用駆動装置（以下、駆動装置と称する。）においては、高効率化、高出力化の要求から、タービン軸やポンプ軸などの回転軸の高速回転化が求められていた。しかしながら高速回転化によって回転軸を支持する軸受の発熱の問題が重要な課題となっていた。これを解決する手段として、例えば図５に示す特許文献１においては、軸受４０の潤滑方法にオイル潤滑方式を採用した技術がある。これは、給油装置５０に設けた給油ノズル５２から軸受の内輪４１外周面、転動体４４及び外輪４２内周面の軸受の摺動面に対して潤滑剤を噴射する。軸受の摺動面で適宜潤滑した後、外輪４２に設けた排油溝４２ａへ潤滑剤を排出する構造であるため、図示しない軸の高速回転による軸受の攪拌抵抗による過度の発熱を抑制している。

特開２００５−１８０６６９号公報

しかしながら、特許文献１の構造を採用した縦型配置の駆動装置においては、装置内の他部品によるオイルミスト等が回転軸を支持する軸受などに上方から降り注ぎ、軸受上にオイルが溜まる。このオイル溜まりが軸受回転の攪拌抵抗及び発熱源となり、軸受の耐久性に影響するとともに、軸受の回転トルクが増大する懸念があった。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高速回転化による発熱を抑制して軸受の耐久性を損ねることなく、余分なオイルを捕集・排出して軸受回転トルク増大を抑制した駆動装置を提供することにある。

そこで上記の課題を解決するために、本発明は、回転軸と前記回転軸を指示する軸受を縦型配置に備える駆動装置であって、前記軸受の軸方向下方より軸受摺動部に対して潤滑剤を噴射する給油ノズルと、前記軸受軸方向上方に前記軸受内に給油された潤滑剤を排出する排出穴と、を設けた給排油装置を備え、前記排出穴の入口部分に設けた油溜まり溝と、前記軸受軸方向上方にて前記軸受の摺動部を覆うとともに、前記回転軸の回転に同期しながら前記軸受より排出される潤滑剤を前記排出穴へ導くガイド板を備えたことを特徴とする。

本発明の駆動装置によれば、軸受に給排油装置を備えたので軸受の高速化に際しても、発熱を抑制出来て、軸受の耐久性を確保できる。また、軸受の摺動部を覆うように前記軸受の軸方向上方においてガイド板を設けるとともに、余分なオイルを捕集・排出するために排出穴の入口に油溜まり溝を設けたので、潤滑剤過多による軸受回転トルクの増大と軸受の発熱を抑制することができる。

本発明に係る駆動装置の軸受周辺図である。本発明の第二の実施形態に係る駆動装置の軸受周辺図である。本発明の第三の実施形態に係る駆動装置の軸受周辺図である。本発明の第一の実施形態の変形例に係る駆動装置の軸受周辺図である。従来の軸受の潤滑構造を示す図である。

以下、本発明の第一の実施形態に係る駆動装置について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、ガスタービンエンジンや非常用排水ポンプなどの駆動装置１の回転軸周辺は、回転軸２が軸受３を介して駆動装置１のハウジング内に縦型に配置されている。

前記軸受３は、外輪３ａと、内輪３ｂと、前記外輪と前記内輪間にあって前記外輪と前記内輪とを相対回転可能にさせる複数の転動体３ｃとを備えている。また、前記軸受３の軸方向下方には、前記転動体３ｃに潤滑剤を供給する給油ノズル４が設けられ、前記軸受３の軸方向上方には、軸受３に供給された潤滑剤を排出させる排出穴５が設けられている。

また、軸受軸方向上方の回転軸にはガイド板６が取り付けられており、軸受の内輪や転動体及び外輪の一部などの軸受摺動部が覆われている。更に、排出穴５の入口部分に油溜まり溝５ａを設けている。この構成により、軸受軸方向上方より駆動装置１の他部品に起因するオイルミスト等が軸受摺動部に降り注ぐことを防止し、ガイド板６に付着したオイルミスト等を前記回転軸２に取り付けられているガイド板６の遠心力により前記排出穴５へ向けて振り飛ばすとともに、振り飛ばされたオイルミスト等を前記油溜まり溝５ａによって確実に捕集・排出することができる。

また、ガイド板６の軸受に対向する面６ａを排出穴へ向け傾斜させることにより、軸受より排出される潤滑剤を効果的に軸受外に排出することが可能となる。

次に本発明の第二の実施形態に係る駆動装置について図面を参照しながら説明する。図２に示すように、ガスタービンエンジンや非常用排水ポンプなどの駆動装置１の回転軸周辺は、回転軸２が軸受１３を介して駆動装置１のハウジング内に縦型に配置されている。

前記軸受１３は、外輪１３ａと、内輪１３ｂと、前記外輪と前記内輪間にあって前記外輪と前記内輪とを相対回転可能にさせる複数の転動体１３ｃと、前記転動体を保持する保持器１３ｄと、を備えている。また、前記軸受１３の軸方向下方には、前記転動体１３ｃに潤滑剤を供給する給油ノズル４が設けられ、前記軸受１３の軸方向上方には、軸受１３に供給された潤滑剤を排出させる排出穴５が設けられている。

さらに、前記軸受の軸方向上面より前記保持器１３ｄの端部を突出させるとともに、前記保持器１３ｄの端部に内輪側から外輪側へ向かうにつれて軸受軸方向上方に向かって傾斜する傾斜面１３ｅを設けられている。更に、排出穴５の入口部分に油溜まり溝５ａを設けている。この構成により、軸受軸方向上方より降り注ぐ駆動装置１の他部品に起因するオイルミストを、内輪の遠心力により前記排出穴５へ振り飛ばすとともに、振り飛ばされたオイルミスト等を前記油溜まり溝５ａによって確実に捕集・排出することができる。

また、軸受１３の内部へ潤滑油を供給する給油ノズル４を、前記保持器の傾斜部１３ｅとは軸受１３を挟んで逆側である軸方向下方側に配したので、軸受１３に対して適量の潤滑剤を供給できるとともに、給油ノズル４より軸受内部へ供給された潤滑剤を保持器１３ｄの傾斜面１３ｅの遠心力によって効率的に排出穴へ導くことができる。

次に本発明の第三の実施形態に係る駆動装置について図面を参照しながら説明する。図３に示すように、ガスタービンエンジンや非常用排水ポンプなどの駆動装置１の回転軸周辺は、回転軸２が軸受２３を介して駆動装置１のハウジング内に縦型に配置されている。

前記軸受２３は、外輪２３ａと、内輪２３ｂと、前記外輪と前記内輪間にあって前記外輪と前記内輪とを相対回転可能にさせる複数の転動体２３ｃとを備えている。また、前記軸受２３の軸方向下方には、前記転動体２３ｃに潤滑剤を供給する給油ノズル４が設けられ、前記軸受２３の軸方向上方には、軸受２３に供給された潤滑剤を排出させる排出穴５が設けられている。

また、軸受軸方向上方の内輪の一端には、遮蔽部２３ｄが内輪と一体的に設けられており、転動体及び外輪の一部などの軸受摺動部が覆われている構造となっている。更に、排出穴５の入口部分に油溜まり溝５ａを設けている。この構成により、軸受軸方向上方より駆動装置１の他部品に起因するオイルミストが軸受摺動部に降り注ぐことを防止し、遮蔽部２３ｄに付着したオイルミストを内輪の遠心力により前記排出穴５へ振り飛ばすとともに、振り飛ばされたオイルミスト等を前記油溜まり溝５ａによって確実に捕集・排出することができる。

また、軸受摺動部に対向する遮蔽部２３ｄの内面位置を排出穴の位置に位相合わせしているため、軸受より排出される潤滑剤が遮蔽部の内面に案内され、効果的に軸受外に排出することが可能となる。

次に本発明の第一の実施形態の変形例に係る駆動装置について図面を参照しながら説明する。図４に示すように、本変形例では第一の実施形態の構成に加え、ガイド板３６の上面に、ガイド板中心に対して螺旋状となる様に複数の整流フィン３６ａが突出して設けられており、ガイド板３６に付着したオイルミスト等をガイド板３６の遠心力により前記排出穴５へ向けて効果的に案内して振り飛ばすとともに、振り飛ばされたオイルミスト等を油溜まり溝５ａによって確実に捕集・排出することができる。

以上、本発明の駆動装置の構造について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

１…駆動装置
２…回転軸
３…軸受
４…給油ノズル
５…排出穴
５ａ…油溜まり溝
６…ガイド板

Claims

回転軸と前記回転軸を指示する軸受を縦型配置に備える駆動装置であって、前記軸受の軸方向下方より軸受摺動部に対して潤滑剤を噴射する給油ノズルと、前記軸受軸方向上方に前記軸受内に給油された潤滑剤を排出する排出穴と、を設けた給排油装置を備え、前記排出穴の入口部分に設けた油溜まり溝と、前記軸受軸方向上方にて前記軸受の摺動部を覆うとともに、前記回転軸の回転に同期しながら前記軸受より排出される潤滑剤を前記排出穴へ導くガイド板を備えたことを特徴とする駆動装置。