JP4393657B2 - 電動ポンプにおけるオイル室内軸封装置摺動面の潤滑油保持装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、電動ポンプにおけるオイル室内軸封装置摺動面の潤滑油保持装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
電動ポンプにおいてオイル室内に封入する潤滑油量は、回転時における軸封装置の摺動面の発熱やモータの発熱による膨張率を見込んで、一般にオイル室全容積の８０％程度としてオイル室内の上方部に空気溜りを保有させている。そして軸封装置の回転による遠心力作用で、潤滑油はオイル室内周壁方向へ渦流状に押し付けられて中央部に空気溜りが集中し、肝心の軸封装置摺動面を潤滑油が浸さなくなり、摺動面の潤滑と冷却機能が損なわれることになる。
【０００３】
軸封摺動面の潤滑保持対策として図３に示すよう、軸封装置１１１の外側を環状壁体１１０で囲繞して、オイルの流れを軸心方向へ向けるための仕切板Ｐを環状壁体１１０の内周面に介装させ、環状壁体１１０の下縁部が下部摺動面とほぼ等高位置で開口して下縁全周でオイル室１０３と導通するオイル流入口１１３ｂを形成し、環状壁体１１０の上縁部をオイル室上壁１０１ａの下面に定着させ、上部メイティリング１０５ａとシールリング１０６ａとの摺動面１１２ａよりも上方において環状壁体１１０の壁面要所に複数個のオイル流出孔１１３ａを配設する、という構造が提案されている。
【０００４】
しかしながら実験結果によれば、下部摺動面とほぼ等高位置において環状壁体１１０の下縁全周でオイル室１０３と導通するオイル流入口１１３ｂが形成された構造では、軸封装置１１１の回転による遠心力がオイル流入口１１３bにも発生して環状壁体１１０内の潤滑油を外側へ押し出そうとする作用が働くため、潤滑油の吸込みおよび押し上げ作用が著しく阻害されることになる。また、環状壁体１１０の上方部に穿設された複数個のオイル流出孔１１３ａから直接潤滑油が外側へ飛散して、結局上部摺動面１１２ａを潤滑油が浸さなくなるというマイナスの効果を生じることになり、且つ飛散した潤滑油は油面１１４上における空気溜り１１５から空気を巻き込み易くなる。更に各流出孔１１３ａごとに、或いは流出孔１１３ａの部位によっても流出量の差が生じるので、流出量の少ない部位から空気が環状壁体１１０内に巻き込まれ、油・気混合状態となって上部摺動面１１２ａに介入するため潤滑効果は減殺され、環状壁体１１０の内側と外側との潤滑油の流通作用が阻害されることになり、これが前記油・気混合状態と相まって上部摺動面１１２ａの冷却効率を著しく低下させる結果となっている。
【０００５】
【発明の目的】
本発明の目的は、電動ポンプにおけるオイル室内中央部から周壁方向への潤滑油の散逸を防止すると共に潤滑油中への空気の混合を生じさせることなく、オイル室内の油面が極度に低下した場合でも潤滑油を円滑に循環させて、軸封装置摺動面の有効な潤滑と冷却作用が行われる潤滑油保持装置を提供することにある。
【０００６】
【発明の構成】
本発明に係る電動ポンプにおけるオイル室内軸封装置摺動面の潤滑油保持装置では、モータ室とポンプ室との間に介在するオイル室内において、オイル室の上壁下面に凹設された上部環溝にダブル型軸封装置の上部メイティリングを嵌着させ、オイル室の下壁上面に凹設された下部環溝にダブル型軸封装置の下部メイティリングを嵌着させ、ダブル型軸封装置の外側を環状壁体で囲繞し、環状壁体の内周面にポンプ軸の回転方向に向って上り勾配の傾斜面を形成するようガイドベーンを定着させ、環状壁体の下縁には外側方向へ突出する取付用フランジを付設して該フランジ下面を下部環溝周壁の上面へ直接または環状押え板を介して定着させ、ガイドベーンの下端部裏側に接近して環状壁体の内側から外側へ通じオイル室内の下方へ向けて開口される流入路を設け、環状壁体の上縁部を上部メイティリングとシールリングとの摺動面よりも上方において上部環溝周壁の下面へ接近させて内側方向へ突出する空気巻き込み防止用フランジを付設し、該フランジ上面と上部環溝周壁下面との対向面間に環状のオイル流出溝を形成させた。
【０００７】
【作用】
ポンプ運転時には、環状壁体の外側におけるオイル室内の潤滑油が下部のオイル流入路から環状壁体内へ流入し、下部の摺動面を潤滑させると共にその発熱を吸収しつつガイドベーンの傾斜面に沿って押し上げられ、空気巻き込み防止用フランジの裏面に沿って軸心方向へ移動して上部の摺動面を潤滑させると共にその発熱を吸収し、上記フランジ内周縁から環状のオイル流出溝の至り該オイル流出溝内で油膜を形成して空気の侵入を阻止しつつ環状壁体外側のオイル室内へ移動する。そしてこの循環作用はオイル室内の油面の変化には関係なく有効に機能する。
【０００８】
【実施例】
以下実施例の図１および図2により説明をする。
【０００９】
１はモータ室、２はポンプ室、３は両室１，２の間に介在するオイル室、４はモータ室１から導出されオイル室３内を貫通してポンプ室２内へ導入されるポンプ軸、１ａはオイル室上壁、１ｂはオイル室上壁１ａの下面に凹設させた環溝、１ｃは環溝１ｂの周壁、２ａはオイル室下壁、２ｂはオイル室下壁２ａの上面に凹設させた環溝、２ｃは環溝２ｂの周壁、５ａはオイル室３内においてポンプ軸４と遊合しオイル室上壁１ａの環溝１ｂ内に嵌着された上部メイティリング、５ｂはオイル室３内においてポンプ軸４と遊合しオイル室下壁２ａの環溝２ｂ内に嵌着された下部メイティリング、１６は該メイティリング５ｂの回り止め用環状押え板であり、内周縁部に下方へ打ち出された係止爪１７を下部メイティリング５ｂ上面の切り込み部１８へ係止させた状態で環状周壁２ｃの上面へ定着させる。６ａは上部メイティリング５ａと摺接する上部シールリング、６ｂは下部メイティリング５ｂと摺接する下部シールリング、７ａは上部シールリング６ａを背面から支承するベローズ、７ｂは下部シールリング６ｂを背面から支承するベローズ、８ａは上部シールリング６ａおよびベローズ７ａの外周に嵌着されて両者６ａ，７ａを一体に結合させる上部リテーナ、８ｂは下部シールリング６ｂおよびベローズ７ｂの外周に嵌着されて両者６ｂ，７ｂを一体に結合させる下部リテーナ、９はポンプ軸４の回転方向と反対方向に巻き上げれたコイルスプリングであって、上下シールリング６ａ，６ｂの背向方向にそれぞれ上下リテーナ８ａ，８ｂを介して張設される。１０はオイル室３内において上述の構成からなるダブル型軸封装置１１の外側を囲繞する環状壁体であり、その内周面にポンプ軸４の回転方向に向って上り勾配の傾斜面を形成するようガイドベーンＧが定着されている。そして環状壁体１０の下縁には外側方向へ突出する取付用フランジＦ２を付設して該フランジＦ２の下面を下部環溝周壁２ｃの上面へ直接または環状押え板１６を介して定着させ、ガイドベーンＧの下端部裏側に接近して環状壁体１０の内側から外側へ通じオイル室３内の下方へ向けて開通され下面開口状に形成されたオイル流入路１３ｂが設けられている。また、環状壁体１０の上縁部を上部メイティリング５ａとシールリング６ａとの摺動面１２ａよりも上方において、上部環溝周壁１ｃの下面へ接近させて内側方向へ突出する空気巻き込み防止用フランジＦ１を付設し、該フランジＦ１の上面と上部環溝周壁１ｃの下面との対向面間に環状のオイル流出溝１３ａを形成させる。
【００１０】
オイル室３内には潤滑油が封入されるが、その封入量はオイル室３の全容積の８０％程度とし、油面１４上には空気溜り１５が形成されている。そしてポンプ運転時にはポンプ軸４の回転に伴い、上下シールリング６ａ，６ｂの背向面間に張設されたコイルスプリング９も環状壁体１０内で回転し、環状壁体１０の外側におけるオイル室３内の潤滑油が下部のオイル流入路１３ｂから環状壁体１０の内部へ流入し、下部の摺動面１２ｂを潤滑させると共に該摺動面１２ｂに発生する摺動熱を吸収しつつガイドベーンＧの傾斜面に沿って押し上げられ、空気巻き込み防止用フランジＦ１の裏面に沿って軸心方向へ移動して上部の摺動面１２ａを潤滑させると共に該摺動面１２ａに発生する摺動熱を吸収し、上記フランジＦ１の内周縁から環状のオイル流出溝１３ａに至り該流出溝１３ａ内で表面張力により油膜を形成して空気の侵入を阻止しつつ環状壁体１０外側のオイル室３内へ移送されるのであるが、上記オイル流出溝１３ａは、空気巻き込み防止用フランジＦ１の上面と環状壁体１ｃの下面とが環状平面同士で対向することにより構成されているため、ポンプ軸４の回転速度変化に関係なく油膜の形成によって空気の巻き込み防止機能を生じるので、オイル室３内の潤滑油が減少した場合でもポンプ軸４の回転中は環状壁体１０内は潤滑油で満たされた状態に保たれる。従って例えばオイル室３内の油面１４’が図２に示すよう極度に低下したとしても、オイル室３内の下底部に僅かに残存する潤滑油中にオイル流入路１３ｂの下面開口下縁部Ｅが浸せきしている限りは、オイルの循環作用とそれに伴う摺動面の潤滑および冷却作用が持続されることになる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、電動ポンプにおけるオイル室内中央部から周壁方向への潤滑油の散逸を確実に防止できると共に、オイル流出溝内への油膜形成作用によってポンプ軸の回転数変化には関係なく潤滑油中への空気の混合を阻止することができ、ダブル型軸封装置の潤滑と冷却作用が効果的に行われる。しかもその潤滑と冷却作用は、オイル室内の油面が極度に低下した場合でも有効に機能し得るので、長期間に亘りオイル補給を必要としないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明装置を施した電動ポンプのオイル室の縦断側面図である。
【図２】 図１におけるオイル吸込路部分の拡大図である。
【図３】 従来の電動ポンプにおけるオイル室の縦断側面図である。
【符号の説明】
１ モータ室
１ａ オイル室上壁
１ｂ 上部環溝
１ｃ 上部環溝の周壁
２ ポンプ室
２ａ オイル室下壁
２ｂ 下部環溝
２ｃ 下部環溝の周壁
３ オイル室
４ ポンプ軸
５ａ 上部メイティリング
５ｂ 下部メイティリング
６ａ 上部シールリング
１０ 環状壁体
１１ ダブル型軸封装置
１２ａ 上部摺動面
１３ａ 環状のオイル流出溝
１３ｂ オイル流入路
１６ 環状押え板
Ｆ１ 空気巻き込み防止用フランジ
Ｆ２ 取付用フランジ
Ｇ ガイドベーン

Claims (2)

1. モータ室とポンプ室との間に介在するオイル室内において、オイル室の上壁下面に凹設された上部環溝にダブル型軸封装置の上部メイティリングを嵌着させ、オイル室の下壁上面に凹設された下部環溝にダブル型軸封装置の下部メイティリングを嵌着させ、ダブル型軸封装置の外側を環状壁体で囲繞し、環状壁体の内周面にポンプ軸の回転方向に向って上り勾配の傾斜面を形成するようガイドベーンを定着させ、環状壁体の下縁には外側方向へ突出する取付用フランジを付設して該フランジ下面を下部環溝周壁の上面に定着させ、ガイドベーンの下端部裏側に接近して環状壁体の内側から外側へ通じオイル室内の下方へ向けて開口されるオイル流入路を設け、環状壁体の上縁部を上部メイティリングとシールリングとの摺動面よりも上方において上部環溝周壁の下面へ接近させて内側方向へ突出する空気巻き込み防止用フランジを付設し、該フランジ上面と上部環溝周壁下面との対向面間に環状のオイル流出溝を形成させたことを特徴とする、電動ポンプにおけるオイル室内軸封装置摺動面の潤滑油保持装置。
2. モータ室とポンプ室との間に介在するオイル室内において、オイル室の上壁下面に凹設された上部環溝にダブル型軸封装置の上部メイティリングを嵌着させ、オイル室の下壁上面に凹設された下部環溝にダブル型軸封装置の下部メイティリングを嵌着させ、下部メイティリングの回り止め用環状押え板を下部環溝周壁の上面に定着させ、ダブル型軸封装置の外側を環状壁体で囲繞し、環状壁体の内周面にポンプ軸の回転方向に向って上り勾配の傾斜面を形成するようガイドベーンを定着させ、環状壁体の下縁には外側方向へ突出する取付用フランジを付設して該フランジ下面を上記環状押え板の上面へ定着させ、ガイドベーンの下端部裏側に接近して環状壁体の内側から外側へ通じオイル室内の下方へ向けて開口されるオイル流入路を設け、環状壁体の上縁部を上部メイティリングとシールリングとの摺動面よりも上方において上部環溝周壁の下面へ接近させて内側方向へ突出する空気巻き込み防止用フランジを付設し、該フランジ上面と上部環溝周壁下面との対向面間に環状のオイル流出溝を形成させたことを特徴とする、電動ポンプにおけるオイル室内軸封装置摺動面の潤滑油保持装置。

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