JP5220789B2 - Lubrication structure of bearing - Google Patents
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Description
この発明は、グリース(半固体状潤滑剤)によって軸受を潤滑する軸受の潤滑構造に関する。 The present invention relates to a bearing lubrication structure that lubricates a bearing with grease (semi-solid lubricant).
従来、軸受の潤滑のために軸受の内部にグリースを封入するのに加えて、軸受の近傍にグリース溜りを設けこのグリース溜りにグリースを充填している。鉄道車両の主電動機の軸受は、メンテナンスに非常に手間がかかることから、その保守省力化が望まれている。
一般に、主電動機の軸受は、高回転、高温で使用している場合が多いため、グリース(潤滑剤)の劣化が促進され、軸受の摩耗などによって比較的早期に潤滑寿命に至る。このため、一部の主電動機において、初期にはグリース溜りにはある程度のスペースを残してグリースを充填しておき、ある程度時間が経過した段階(例えば、60万キロ走行時)でこのスペースにグリースを追加充填する中間給脂と呼ばれる方法が実施されている。
Conventionally, in order to lubricate the bearing, in addition to sealing the grease inside the bearing, a grease reservoir is provided in the vicinity of the bearing, and this grease reservoir is filled with grease. Since the maintenance of the bearings of the main motor of a railway vehicle is very troublesome, it is desired to save labor.
In general, since the bearing of the main motor is often used at high rotation and high temperature, the deterioration of grease (lubricant) is promoted, and the lubrication life is reached relatively early due to wear of the bearing. For this reason, some main motors are initially filled with grease leaving a certain space in the grease reservoir, and after a certain amount of time has elapsed (for example, when driving for 600,000 km), this space is filled with grease. A method called intermediate greasing is additionally implemented.
従来の軸受の潤滑構造は、充填室内の劣化後のグリースと軸受との間に未劣化のグリースを充填するための空間を形成するために、この軸受から離れる方向にこの充填室内で移動する可動部を備えている(例えば、特許文献1、2参照)。 The conventional lubrication structure of the bearing is a movable structure that moves in the filling chamber in a direction away from the bearing in order to form a space for filling undegraded grease between the deteriorated grease in the filling chamber and the bearing. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2).
このような従来の軸受の潤滑構造では、例えば、充填室内で流体圧によって袋体を収縮させて可動部を移動させる構造や、送りねじ機構部を手動又は自動で回転駆動して可動部を移動させる構造や、ストッパを解除してばねの付勢力によって可動部を移動させる構造や、ひもを引っ張ることによって可動部を移動させる構造などを使用している。 In the conventional bearing lubrication structure, for example, the movable body is moved by contracting the bag body by fluid pressure in the filling chamber, or the movable portion is moved by manually or automatically rotating the feed screw mechanism. A structure in which the movable part is moved by the biasing force of the spring after releasing the stopper, a structure in which the movable part is moved by pulling a string, or the like is used.
ところで、上記のような軸受の潤滑構造では、可動部を移動させるための送りねじ機構部を、軸受蓋の外側に設ける必要がある。しかし、従来の軸受の潤滑構造では、軸受蓋の外側に十分な作業空間や設置空間を確保することが困難であるときには、主電動機の軸受を非分解状態のままで中間給脂を簡単に実施できない問題点があった。例えば、従来の軸受の潤滑構造では、主電動機を台車に搭載した状態で軸受蓋の外側にわずかな隙間しかなく、送りねじ機構部の操作部を工具によって回転させようとしても、軸受蓋の外側の隙間に工具を挿入することが不可能であった。 Incidentally, in the bearing lubrication structure as described above, it is necessary to provide a feed screw mechanism portion for moving the movable portion outside the bearing lid. However, with the conventional bearing lubrication structure, when it is difficult to secure sufficient working space or installation space outside the bearing lid, intermediate lubrication is easily performed with the main motor bearing remaining in a non-disassembled state. There was a problem that could not be done. For example, in a conventional bearing lubrication structure, there is only a slight gap outside the bearing lid with the main motor mounted on the carriage, and even if the operation portion of the feed screw mechanism is rotated by a tool, the outside of the bearing lid It was impossible to insert a tool into the gap.
また、従来の軸受の潤滑構造では、例えば、送りねじ機構部によって可動部を駆動する場合には、軸受蓋の貫通孔に操作部を貫通させて貫通孔と操作部との間をシール材などによって密封し、これらの間からグリースが漏れ出すのを防止する必要がある。しかし、このような従来の軸受の潤滑構造では、中間給脂の作業の前後にシール材によって密封する作業を忘れると、グリースが軸受蓋から漏れ出して潤滑上の不具合が発生する問題点がある。 Further, in the conventional bearing lubrication structure, for example, when the movable part is driven by the feed screw mechanism part, the operation part is passed through the through hole of the bearing lid, and a seal material or the like is provided between the through hole and the operation part. To prevent the grease from leaking between them. However, in such a conventional bearing lubrication structure, there is a problem that if the forgetting to seal with the sealing material before and after the intermediate lubrication work, the grease leaks out from the bearing lid and causes a problem in lubrication. .
そして、このようなスペース上の問題、及びグリース漏れの問題を解決するために、可動部の受圧部に作動流体の流体圧を作用させる流体圧作動室を設けた潤滑構造(例えば、特願2009−75397号)や、可動部に連結されたピストン部を有する流体圧シリンダ部と、該流体圧シリンダ部に対して外部から作動流体を注入するための作動流体注入流路とが設けられた潤滑構造(例えば、特願2009−75398号)が同出願人により提案されている。
ところで、このような外部から作動流体を注入するグリース供給機構では、軸受の外側に位置する機外側の充填室、又はピストン部を有する流体圧シリンダにグリースを送り込むことで、充填室内の可動部を移動させるようにし、これによって劣化後のグリースと軸受との間に、未劣化のグリースが完全に入替給脂されて、この未劣化のグリースによって、軸受が新たに潤滑される。
In order to solve such a space problem and a grease leakage problem, a lubrication structure (for example, Japanese Patent Application No. 2009) provided with a fluid pressure working chamber that applies a fluid pressure of the working fluid to the pressure receiving portion of the movable portion. -75397), a fluid pressure cylinder having a piston connected to the movable part, and a lubrication provided with a working fluid injection channel for injecting a working fluid from the outside to the fluid pressure cylinder A structure (for example, Japanese Patent Application No. 2009-75398) has been proposed by the same applicant.
By the way, in such a grease supply mechanism for injecting a working fluid from the outside, the movable part in the filling chamber is moved by feeding the grease into the filling chamber on the outside of the machine located outside the bearing or the fluid pressure cylinder having the piston part. Thus, the undegraded grease is completely replaced between the deteriorated grease and the bearing, and the bearing is newly lubricated by the undegraded grease.
しかしながら、このようなグリース供給機構は、軸受の外側に位置する機外側の充填室、又は、流体圧シリンダ部にグリースを送り込むものであり、例えば、軸受の内側に位置する機内側の充填室にグリースを送り込む場合、同様のグリース供給機構を2組設ける(例えば、特願2009−75398号の図10)か、又は作動流体注入流路の給脂口を2箇所設け、別々に給脂する必要があり、全体構造及びその給脂作業が複雑化するという問題があった。 However, such a grease supply mechanism feeds grease into the filling chamber outside the machine located outside the bearing or into the fluid pressure cylinder, for example, into the filling chamber inside the machine located inside the bearing. When supplying grease, it is necessary to provide two sets of the same grease supply mechanism (for example, FIG. 10 of Japanese Patent Application No. 2009-75398) or to provide two greasing ports for the working fluid injection channel and separately lubricate the grease. There was a problem that the whole structure and its greasing work became complicated.
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、1つのグリース供給機構により、軸受の機内側及び機外側に位置する2つの充填室に共にグリースを送り込むことができる、簡素な構造の潤滑構造を提供するものである。 The present invention has been made in view of the circumstances described above, and has a simple structure in which grease can be fed into two filling chambers located on the inside and outside of the bearing by one grease supply mechanism. The lubrication structure is provided.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
すなわち、本発明は、グリースによって軸受を潤滑する軸受の潤滑構造であって、前記軸受を挟むように機外側と機内側に配置されてその内部に半固体状潤滑剤が充填される少なくとも2つの充填室と、前記一方の充填室内に移動自在に設けられて、該充填室内の半固体状潤滑剤を流動させる可動部と、半固体状潤滑剤からなる作動流体の流体圧によって駆動力を発生し、前記可動部にこの駆動力を伝達して該可動部を駆動する流体圧シリンダ部と、を有し、前記流体圧シリンダ部を駆動する前記作動流体を、接続流路を通じて前記他方の充填室内に案内することを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
That is, the present invention is a bearing lubrication structure that lubricates a bearing with grease, and is arranged on the outer side and the inner side of the machine so as to sandwich the bearing, and is filled with a semi-solid lubricant in the inside. A driving force is generated by a filling chamber, a movable portion that is movably provided in the one filling chamber, and allows the semi-solid lubricant in the filling chamber to flow, and the fluid pressure of the working fluid made of the semi-solid lubricant. A fluid pressure cylinder portion that transmits the driving force to the movable portion to drive the movable portion, and the working fluid that drives the fluid pressure cylinder portion is filled with the other through the connection channel. It is characterized by being guided indoors.
本発明によれば、半固体状潤滑剤からなりかつ流体圧シリンダ部を駆動する作動流体を、接続流路を通じて機内側(他方側)の充填室内に案内するようにしたので、流体圧シリンダ部に作動流体を供給する供給機構を介して、軸受の機内側に位置する充填室、及び機外側(一方側)に位置する充填室(可動部を有する)に、半固体状潤滑剤を送り込むことができ、これにより機内側に位置する充填室内に可動部をもう一組設ける必要がない等、全体構造を簡素にすることができる。 According to the present invention, since the working fluid made of a semi-solid lubricant and driving the fluid pressure cylinder part is guided into the filling chamber inside the machine (the other side) through the connection flow path, the fluid pressure cylinder part A semi-solid lubricant is fed into a filling chamber located on the inner side of the bearing and a filling chamber (having movable parts) located on the outer side (one side) of the bearing through a supply mechanism for supplying a working fluid to Thus, the entire structure can be simplified, for example, it is not necessary to provide another set of movable parts in the filling chamber located inside the machine.
以下、図1〜図9を参照して、この発明の実施形態について詳しく説明する。
図1は、この発明の実施形態に係る軸受の潤滑構造を備える電動機枠体及びシャフトの断面図である。
シャフト1は、図示しないギア、車軸を介して主電動機の動力を車輪に伝える部材である。電動機枠体2は、主電動機の固定子を固定し支持するとともにこの主電動機の回転子を回転自在に支持する枠体(ハウジング)であり、フレーム3と、ブラケット4・5と、給脂栓6・7と、カラー8〜11と、軸受12・13と軸受蓋(端蓋)14〜17などを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electric motor frame body and shaft having a bearing lubrication structure according to an embodiment of the present invention.
The shaft 1 is a member that transmits the power of the main motor to the wheels via a gear and an axle (not shown). The motor frame 2 is a frame (housing) that fixes and supports the stator of the main motor and rotatably supports the rotor of the main motor. The frame 3, the
フレーム3は、電動機の固定子を固定し支持する部材であり、両端部にフランジ部3a、3bが形成されている、ブラケット4は、フレーム3と軸受蓋16とを連結する部材であり、フランジ部3aと接合するフランジ部4aと、作動用グリースGHを充填するときにこの作動用グリースGH が流入する流路4bなどを備えている。ブラケット5は、フレーム3と軸受蓋17とを連結する部材であり、フランジ部3bと接合するフランジ部5aなどを備えている。給脂栓6・7は、流路4b、17dの流入口にそれぞれねじ込まれてこれらの流入口を開閉自在に塞ぐ部材であり、給脂栓6・7にはこれらの流入口の内側に形成された雌ねじ部と噛み合う雄ねじ部が形成されている。カラー8〜11は、シャフト1の両端部に嵌め込まれた円環状の部材である。軸受12・13は、シャフト1を回転自在に支持する転がり軸受であり、軸受12は玉軸受であり、軸受13はころ軸受である。
軸受12・13は、転動体12a・13aと、この転動体12a・13aを等間隔に保持する保持器12b・13bと、この保持器12b・13bの外側で回転する外輪12c・13cと、この保持器12b・13bの内側で回転する内輪12d・13dなどを備えている。軸受12・13は、内部にグリースGが過剰に詰め込まれると、このグリースGの撹拌熱によって発熱するため、初期状態時には一般に空間容積の1/3程度のグリースGが詰め込まれている。
The frame 3 is a member that fixes and supports the stator of the electric motor, and the
The
図2は、この発明の実施形態に係る軸受の潤滑構造を備える軸受蓋の平面図であり、図2(A)は図1のIIA方向から見た平面図であり、図2(B)は図1のIIB方向から見た平面図であり、図2(C)は図1のIIC方向から見た平面図であり、図2(D)は図1のIID方向から見た平面図である。図3は、この発明の実施形態に係る軸受の潤滑構造を備える軸受蓋の外観図であり、図3(A)は平面図であり、図3(B)(C)は図3(A)のIII−IIIB線で切断した状態を示す断面図である。図4は、図3(B)(C)のIV部分を拡大して示す断面図であり、図4(A)は初期状態の断面図であり、図4(B)は入替給脂後の断面図である。図5は、図4のV部分を拡大して示す断面図であり、図5(A)は初期状態の断面図であり、図5(B)は入替給脂後の断面図である。図6は、図3(A)のVI−VI線で切断した状態を示す断面図である。図7は、図1のVII−VII線で切断した状態を示す断面図である。図8は可動部から機内側の充填室に至る接続流路の経路を示す断面図、図9は潤滑構造の作動流体の流路を模式的に示す斜視図である。 2 is a plan view of a bearing lid having a bearing lubrication structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 (A) is a plan view seen from the IIA direction of FIG. 1, and FIG. 2 is a plan view seen from the IIB direction in FIG. 1, FIG. 2C is a plan view seen from the IIC direction in FIG. 1, and FIG. 2D is a plan view seen from the IID direction in FIG. . FIG. 3 is an external view of a bearing lid having a bearing lubricating structure according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 (A) is a plan view, and FIGS. 3 (B) and 3 (C) are FIG. 3 (A). It is sectional drawing which shows the state cut | disconnected by the III-IIIB line | wire. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing an IV portion in FIGS. 3B and 3C, FIG. 4A is a cross-sectional view in an initial state, and FIG. 4B is a view after replacement lubrication. It is sectional drawing. 5 is an enlarged cross-sectional view of a V portion in FIG. 4, FIG. 5 (A) is a cross-sectional view in an initial state, and FIG. 5 (B) is a cross-sectional view after replacement lubrication. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state cut along line VI-VI in FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state cut along the line VII-VII in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the path of the connecting flow path from the movable part to the filling chamber inside the machine, and FIG. 9 is a perspective view schematically showing the flow path of the working fluid of the lubricating structure.
図1に示す軸受蓋14・16は、軸受12を固定する部材であり、軸受蓋15・17は軸受13を固定する部材である。軸受蓋14・15は、アルミニウム又は鉄などからなる鋳造品や機械加工部品であり、軸受蓋14・15は電動機枠体2の外側に、軸受蓋16・17は電動機枠体2の内側に装着されている。軸受蓋14は、軸受蓋16との間で軸受12を挟み込むようにボルトによって軸受蓋16に固定されており、軸受蓋15は軸受13を挟み込むようにボルトによって軸受蓋17に固定されている。軸受蓋14〜17は、共通構造の潤滑構造18を備えている。軸受蓋14・15は、図2(A)(D)に示すようにいずれも略同一構造であり、軸受蓋16・17は図2(B)(C)に示すように、いずれも略同一構造である。軸受蓋14は、図1及び図3(B)(C)に示す充填室14aと、図2(A)及び図3(A)に示す押さえ部14dと、貫通孔14e・14fと、図4に示す壁部14gと、逃げ部14hなどを備えている。以下では、軸受蓋14・16側について説明し、軸受蓋15・17側の部分については軸受蓋14・16側の部分と対応する符号を付して詳細な説明を省略する。
The bearing
図3(B)(C)に示す充填室14aは、軸受12を潤滑するためのグリースGが充填された部分であり、環状充填室14bと外側充填室14cなどを有する。充填室14aは、図3(B)(C)に示すように、軸受蓋14の径方向で切断したときの断面形状が四角形に形成されている。
The filling
環状充填室14bは、軸受12を潤滑するためのグリースGを充填する部分である。環状充填室14bは、図1に示す外輪12cと内輪12dとの間の間隙部(軸受開ロ部)に沿って形成されており、図2(A)及び図3(A)に示すように充填室14 a のうち貫通孔14eを囲むように円環状に形成された凹状の溝部分である。環状充填室14bは、図4に示すように、劣化後のグリース(使用後のグリース)Goと未劣化のグリース(未使用のグリース)GN とを入れ替え可能なピストン方式のグリース充填室である。環状充填室14bは、図3(B)(C)に示すように、軸受12の端面側に開ロ部を有する。外側充填室14cは、図3(A)に示すように、環状充填室14bに沿ってこの環状充填室14bの外側に拡大して形成されており、この環状充填室14bの一部と結合するU状の溝である。外側充填室14cは、図3(B)(C)に示すように、環状充填室14bと同様に軸受12の端面側に開ロ部を有する。図2(A)及び図3(A)に示す押さえ部14dは、外輪12cの端面を抑える部分であり、環状充填室14bの周方向に沿ってこの環状充填室14bの外周部に間隔をあけて4つ形成されている。図2(A)及び図3(A)に示す貫通孔14eは、図1に示すカラー8を挿入する挿入孔であり、貫通孔14fは軸受蓋14を軸受蓋16に固定するためのボルトを挿入する挿入孔である。図4に示す壁部14gは、環状充填室14bと外側充填室14cとを区画するとともに、可動部19を移動自在にガイドする。逃げ部14hは、壁部14gと補強部19gとが干渉するのを防止する部分であり、壁部14gの端部を切り欠くように、延長部19eとが対応して2つ形成されている。
なお、図2(D)に示される軸受蓋15も、軸受蓋14と同じ構成要素であり、充填室14a〜14c、押さえ部14d、貫通孔14e・14fと同様の充填室15a〜15c、押さえ部15d、貫通孔15e・15fを備えている。
The
The bearing
軸受蓋16は、図2(B)に示す環状充填室16aと、押さえ部16bと、貫通孔16cと、給脂口16dと、流路16fなどを備えている。環状充填室16aは、軸受12を潤滑するためのグリースGを充填する部分である。環状充填室16aは、外輪12cと内輪12dとの間の間隙部に沿って形成されており、貫通孔16cを囲むように円環状に形成された凹部である。図2(B)に示す押さえ部16bは、軸受12の外輪12cの端面を抑える部分であり、貫通孔16cは、図1に示すカラー9を挿入する挿入孔である。流路16fは、作動用グリースGHを充填するときにこの作動用グリースGHが流入する部分であり、一方の端部(上流側)がブラケット4の流路4bと接続し、他方の端部(下流側)が流路22に接続している。
The bearing
図1に示す潤滑構造18は、グリースGによって軸受12・13を潤滑する構造である。潤滑構造18は、環状充填室14b・15b内に封入されたグリースGを軸受12・13に供給してこの軸受12・13を潤滑するとともに、図4に示すように環状充填室14b・15b内の劣化後のグリースGoを未劣化のグリースGN と入れ替えてこの未劣化のグリースGN によって潤滑する。潤滑構造18は、図4に示す可動部19と、排出部20と、流体圧シリンダ部21と、図7〜図9に示す流路22などを備えている。
また、前記流体圧シリンダ部21には、図4に示すように、作動用グリースGHが供給される流路22ととともに、該流体圧シリンダ部21のシリンダ室21bを経由した作動用グリースGHを、軸受蓋16内の環状充填室16a内に案内する接続流路30が設けられている。
この接続流路30は2組ある流体圧シリンダ部21のそれぞれに設けられており(図1、図7〜図9参照)、図4(A)、図5(A)で示すように、流体圧シリンダ部21内のピストン部21cが初期状態にある場合にその開口30Aが閉鎖された状態にあり、また、図4(A)、図5(B)で示すように、前記流路22を通じて作動用グリースGHが注入されることで、該ピストン部21cが所定量移動した場合にその開口30Aが開放され、該接続流路30を通じて、シリンダ室21bを経由した作動用グリースGHが、軸受蓋16内の環状充填室16a(図1の右側では環状充填室17a)内に案内されるようになっている(後述する)。
The lubricating
Further, as shown in FIG. 4, the fluid
This
図4〜図6に示す可動部19は、グリースGが充填される充填室14a内で移動する部分である。可動部19は、充填室14a内で移動することによって、軸受12に近い側の劣化後のグリースGoをこの軸受12から離し、軸受12から遠い側の未劣化のグリースGHをこの軸受12に近づけて、劣化後のグリースGoと未劣化のグリースGN とを充填室14a内で入れ替える。可動部19は、この可動部19の中心軸が軸受12の中心軸と同一である円環状の部材である。可動部19は、図4(A)及び図6(A)に示す初期状態では軸受12に近い側と遠い側との2つの領域に環状充填室14bを区画し、図4(B)及び図6(B)(C)に示す入替給脂時には環状充填室14h内で移動する仕切板である。可動部19は、図4に示すように、環状充填室14bの外側内周面と内側内周面との間に嵌め込まれており、これらによって移動自在にガイドされている。可動部19は、図4(A)及び図6(A)に示す初期状態では、劣化後のグリースGoを収容する領域と、未劣化のグリースGN を収容する領域とに環状充填室14bを区画している。可動部19は、例えば、耐熱性及び耐油性を有するポリアミド系樹脂、繊維強化プラスチックなどの合成樹脂製又は金属製の材料によって円環状に形成されており、この可動部19を径方向で切断したときの断面形状が凹状の溝付き可動部である。可動部19は、図4(B)及び図6(B)(C)に示すように、軸受12から離れる方向に移動することによって、軸受12側とは反対側の表面(背面)によって未劣化のグリースGH を加圧して、保持部19aの先端面と軸受12の端部との間に未劣化のグリースGH を押し出し入替給脂する。可動部19は、図4及び図6に示す保持部19aと、図3に示す通路部19bと、図4及び図6に示すガイド部19c・19dと、図4に示す延長部19eと、図4及び図5に示す可動部側嵌合部19fと、図4に示す補強部19gなどを備えている。
The
図4及び図6に示す保持部19aは、劣化後のグリースGoを保持する部分である。保持部19aは、ガイド部19cの内周面とガイド部19dの外周面との間に劣化後のグリースGoを挟み込むように保持しており、図4(B)及び図6(B)(C)に示すようにこの劣化後のグリースGoを保持した状態で軸受12から離れる方向に移動する。保持部19aは、軸受12側に開口部を有し、可動部19を径方向で切断したときの断面形状が略U字状に形成されている。
The holding
図3に示す通路部19bは、外側充填室14cと環状充填室14bとを接続する部分である。通路部19bは、外側充填室14cから環状充填室14bにグリースG又はグリースGから滲み出た潤滑油が移動可能なように、このグリースG又はこの潤滑油を通過させる。通路部19bは、図3(A)に示すように、ガイド部20bの周方向に外側充填室14cと対応して4箇所に形成されており、図3(B)(C)に示すようにガイド部20bの端部に形成された切欠部である。
The
図4に示すガイド部19c、19dは、可動部19を移動自在にガイドする部分である。ガイド部19cは、環状充填室14bの外側内周部と壁部14gの内周部とに移動自在にガイドされており、ガイド部19dは、環状充填室14bの内側内周部に移動自在にガイドされている。ガイド部19c・19dは、可動部19が環状充填室14b内を移動するように、この軸受蓋14の中心軸を中心とする円筒面状のガイド面である。ガイド部19c・19dは、可動部19が環状充填室14b内を移動するときに、この可動部19の傾斜を防止する。ガイド部19cは、環状充填室14bの外側内周面と常に面接触するように形成されており、ガイド部19dは環状充填室14bの内側内周面と常に面接触するようにガイド部19cと同じ長さで形成されている。ガイド部19cの外周面は、環状充填室14bの外側内周面と密着するようにこの環状充填室14bの外周面に嵌合しており、ガイド部19dの内周面は環状充填室14bの外側内周面と密着するようにこの環状充填室14bの外周面に嵌合している。
延長部19eは、可動部19の外周部から外側に延びる部分である。延長部19 eの厚さは、外側充填室14c内のグリース量が低下しないように、延長部19の強度を確保可能な範囲内で可能な限り薄くすることが好ましい。延長部19eは、例えば、図3(A)に示すように、充填室14aの周方向に等間隔(可動部19の中心軸に対して点対称)に2つ配置されており、外側充填室14c内に伸びている。延長部19eは、図4に示すように、壁部14gと可能な限り干渉しないように.保持部19aの軸受12寄り(保持部19aの略U宇状の開口部付近)の外周部に接続されている。
The
図5に示す可動部側嵌合部19fは、流体圧シリンダ部21のシリンダ側嵌合部21eと嵌合する部分である。可動部側嵌合部19fは、延長部19eに形成された凹部(貫通孔)であり、図5に示すように可動部側嵌合部19fの内周部とシリンダ側嵌合部21eの外周部との間に所定の間隙部△11 が形成されるように、可動部側嵌合部19fの内径がシリンダ側嵌合部21eの外径よりも大きく形成されている。
The movable portion side
図4に示す補強部19gは、保持部19aと延長部19eとの接続部を補強する部分である。補強部19gは、保持部19aの外側外周部と延長部19eの基部との接続部を補強するリブなどであり、流体圧シリンダ部21が延長部19eを駆動するときに延長部19eが撓まないように延長部19eの基部に剛性を付与している。補強部19gは、図4(A)に示すように、壁部14gの端部と対向して形成されており、図4(B)に示すように環状充填室14bの底部に可動部19が移動したときに逃げ部14hと接触する。
The
図4及び図6に示す排出部20は、可動部19が軸受12から離れる方向に移動したときに、未劣化のグリースGN を軸受12に向かって排出する部分であり、可動部19と環状充填室14bとの間で加圧された未劣化のグリースGN を排出する。排出部20は、図6(B)に示すように、未劣化のグリースGN が流れる流路であり、劣化後のグリースGoと軸受12との間に未劣化のグリースGN を排出する。排出部20は、軸受12から離れる方向に可動部19が移動したときに、可動部19の背面と環状充填室14bの底面との間で加圧された未劣化のグリースGN を軸受12に向かって二点鎖線で示すように排出する。排出部20は、図3(A)に示すように、可動部19の周方向に間隔をあけてこの可動部19の内周部に配置されており、図6(B)に示すように軸受12の内輪12dと保持器12bとの間の間隙部S11に向かって未劣化のグリースGN を排出する。排出部20は、例えば、図3(A)に示すように、軸受蓋14の中心軸から等距離になるように、可動部19の周方向に等間隔で8個配置されている。排出部20は、図4及び図6に示すように、流入ロ20aと、ガイド部20bと、排出口20cなどを備えている。
Figure 4 and the
流入口20aは、未劣化のグリースGN が流入する部分であり、可動部19の周方向の縁部に断面形状(孔形状)が略長方形になるように、この可動部19を切り欠くように形成されている。流入ロ20aには、図6(B)に示すように軸受12から離れる方向に可動部19が移動したときに、この可動部19と環状充填室14bとの間で加圧された未劣化のグリースGN が流入する。
図4及び図6に示すガイド部20bは、未劣化のグリースGN を軸受に向って移動するようにこの未劣化のグリースGN をガイドする部分であり、軸受12に向かって軸受12に向かって立ち上がる壁部である。ガイド部20bは、図4(A)及び図6(A)に示すように、初期状態であるときに、排出口20cの位置と軸受12の端面とが略一致するような高さに形成されている。ガイド部20bは、図3(A)に示すように、未劣化のグリースGN の移動方向と直交する平面で切断したときの断面形状(孔形状)が可動部19の周方向に長く径方向に短い略長方形であり、ガイド部20bの断面形状は流入口20aから排出口20cに向かって同一の大きさで形成されている。ガイド部20bは、図4及び図6に示すように、可動部19の軸受12側の表面に対して垂直(ストレート状)に形成されており、可動部19の径方向及び周方向で切断したときの断面が直線状である。
排出口20cは、軸受12と対向する位置に未劣化のグリースGN を排出する部分であり、図4及び図6に示すように軸受12の保持器12bとの間に僅かに間隙部を形成するようにこの保持器12bと対向している。排出口20cは、図3(A)に示すように、流入口20aと同様に略長方形に形成されている。
図4及び図5に示す流体圧シリンダ部21は、作動用グリースGHの流体圧によって駆動力を発生し、可動部19にこの駆動力を伝達してこの可動部19を駆動する部分である。流体圧シリンダ部21は、この流体圧シリンダ部21から充填室14aに作動用グリースGHが漏出するのを防止するとともに、充填室14aから流体圧シリンダ部21にグリースGが漏出するのを防止するために、図4に示すように充填室14a外で駆動力を発生しこの充填室14a外から可動部19にこの駆動力を伝達する。流体圧シリンダ部21は、図4及び図5に示すシリンダ本体部21aと、シリンダ室21bと、ピストン部21cと、受圧部21dと、図5に示すシリンダ側嵌合部21eなどを備えている。
The fluid
流体圧シリンダ部21は、ピストン部21cを通じて可動部19に駆動力を伝達しており、延長部19eを駆動することによって可動部19を駆動する。流体圧シリンダ部21は、図4に示すように、充填室14aの外側にこの充填室14aと分離して配置されている。図9に示すように可動部19に駆動力が複数箇所で作用するように複数配置されており、流体圧シリンダ部21は、図7〜図9に示すように、流路16fと流路22との接続部からそれぞれの流体圧シリンダ部21までの距離が等しくなるように配置されており、可動部19に駆動力が2箇所で均等に作用するように可動部19を駆動する。流体圧シリンダ部21は、入替給脂時に軸受蓋14の中心軸に対して可動部19の中心軸が傾くのを防止するために、可動部19の周方向に等間隔に駆動力が作用するようにこの可動部19を駆動する。流体圧シリンダ部21は、この流体圧シリンダ部21の設置個数が偶数であるときには、可動部19の中心軸に対して点対称の複数箇所でこの可動部19に駆動力が作用するようにこの可動部19を駆動する。流体圧シリンダ部21は、充填室14a内のグリースGと同一種類の作動用グリースGHの流体圧によって可動部19を駆動する。流体圧シリンダ部21は、例えば、図9に示すように、一方のピストン部21cの受圧部21dと他方のピストン部21cの受圧部21dとがこのピストン部21cの軸方向において略同一位置になるように、シリンダ本体部21aの中心軸に対して点対称に二つのピストン部21cを配置している。
The fluid
図4及び図5に示すシリンダ本体部21aは、流体圧シリンダ部21の本体を構成する部分である。シリンダ本体部21aは、例えば、耐熱性及び耐油性を有するポリアミド系樹脂、繊維強化プラスチックなどの合成樹脂製又は金属製の材料によって円環状に形成されている。シリンダ本体部21aは、図4に示すように、軸受12の外輪12cと嵌合しこの軸受12を収容する貫通孔21fなどを備えている。シリンダ本体部21aは、図4に示すように、軸受12の厚さと略同一の厚さに形成されており、図1に示すようにシリンダ本体部21aの両端面は軸受蓋14の端面と軸受蓋16の端面との間に挟み込まれており、シリンダ本体部21aの外周面は軸受蓋16の内周面に嵌合している。
The
図4及び図5に示すシリンダ室21bは、ピストン部21cを移動自在に収容する部分である。シリンダ室21bは、図7に示すように、シリンダ本体部21aの中心軸に対して点対称に配置されており、図4及び図5に示すようにシリンダ本体部21aの軸受12側の端面に所定の深さで形成された凹部である。シリンダ室21bは、ピストン部21cの受圧部21dとの間の空間(ヘッド側室)に作動用グリースGHが流入する流体圧作用室を形成している。
The
ピストン部21cは、作動用グリースGHの流体圧を受けてシリンダ室21b内で移動する部材である。ピストン部21cは、シリンダ室21b内を移動するときに、このピストン部21cの可動範囲内でシリンダ室21bの内周面と常に面接触するように所定の長さで形成されている。ピストン部21cの外周面は、シリンダ室21bの内側面とスライド自在に密着しており、シリンダ室21bから充填室14aに作動用グリースGHが漏出するのを防止するとともに、充填室14aからシリンダ室21bにグリースGが漏出するのを防止する。ピストン部21cは、このピストン部21cの外周面とシリンダ室21bの内周面との間が広範囲で密封されるように、通常のシリンダ機構のピストンロッドに相当する部分の外径がピストン部21cの外径と同じになるように、ピストンロッドと一体に形成されている。
The
受圧部21dは、作動用グリースGH の流体圧を受ける部分である。受圧部21dは、作動用グリースGH の流体圧が作用したときに、ピストン部21cが前進するように、ピストン部21cの後端部(底部)に形成されている。受圧部21dは、軸受12の中心軸(シャフト1の中心軸)に対して垂直に形成された平面状の受圧面である。
また、図4及び図5に示すように、前記流体圧シリンダ部21のシリンダ室21bには、作動用グリースGHが供給される流路22ととともに、該流体圧シリンダ部21のシリンダ室21bを経由した作動用グリースGH を、軸受蓋16内の環状充填室16a内に案内する接続流路30が設けられている。
この接続流路30は2組ある各流体圧シリンダ部21の同位置に設けられており(図1、図7〜図9参照)、図4(A)及び図5(A)で示すように、流体圧シリンダ部21内のピストン部21cが初期状態にある場合にその開口30Aが閉鎖された状態にあり、また、図4(B)及び図5(B)で示すように、前記流路22を通じて作動用グリースGH が注入されることで、該ピストン部21cが図中左側に所定量移動した場合にその開口30Aが開放され、該接続流路30を通じて、シリンダ室21bを経由した作動用グリースGH が、軸受蓋16内の環状充填室16a内に案内されるようになっている(後述する)。
なお、ここで言う所定量とは、初期状態にある流体圧シリンダ部21のピストン部21cが移動して、図6(A)〜図6(C)に示すように、軸受12に接する可動部19の底面が環状充填室14bの底面に当たるまでに必要な移動量を示すものである。
また、上述した接続流路30は、同様に、もう一方側(図1では右側)にある流体圧シリンダ21のシリンダ室21bと、軸受蓋17内の環状充填室17aとの間にも設けられているが、先の接続流路30と同様の構成であり、説明を省略する。
The
As shown in FIGS. 4 and 5, the
This
In addition, the predetermined amount said here is a movable part which contacts the
Similarly, the
図5に示すシリンダ側嵌合部21eは、延長部19eの可動部側嵌合部19fと嵌合する部分である。シリンダ側嵌合部21eは、ピストン部21cの先端部に形成された凸部(突起部)であり、作動用グリースGH の流体圧が受圧部21dに作用するとこの延長部19eを押圧して可動部19を移動させる。
The cylinder side
図7〜図9に示す流路22は、流体圧シリンダ部21に外部から作動用グリースGH を供給する部分である。流路22は、図7に示すように、シリンダ本体部21aの外周面に周方向に沿って形成されて開ロ部が軸受蓋16の内周面によって塞がれる円弧状の溝と、この溝の下流側からシリンダ室21bまで形成された直線状の貫通孔とを備えている。流路22は、図1及び図9に示すように、一方の端部(上流側)が軸受蓋16の流路16fと接続し、図7及び図9に示すように他方の端部(下流側)が流体圧シリンダ部21と接続しており、この流体圧シリンダ部21のシリンダ室21bに開口している。流路22は、2つの流体圧シリンダ部21の受圧部21dに作動用グリースGH の流体圧が均等に作用するように、流路16fと流路22との接続部から2つの流体圧シリンダ部21の受圧部21dまでの距離が等しく、かつ、2つの流体圧シリンダ部21に流入する作動用グリースGH の流量が等しくなるように形成されている。
なお、上述した構成において、給脂栓6・7、流路4b、流路16f、流路17d、流路22及び接続流路30によって、供給機構40が構成される。
The
In the above-described configuration, the supply mechanism 40 is configured by the grease filler plugs 6 and 7, the
次に、この発明の実施形態に係る軸受の潤滑構造の作用を説明する。
図2(A)に示すように、初期状態では環状充填室14bにはグリースGが隙間なく充填されている。また、図4(A)及び図6(A)に示すように、可動部19と軸受12との間、環状充填室14bと可動部19との間及び外側充填室14cにもグリースGが充填されている。図4及び図5に示す流体圧シリンダ部21及び図1に示す流路4b・16f・17d・22に空気が封入されていると、入替給脂時(メンテナンス時)に作動用グリースGH の移動が阻害されるおそれがある。このため、図4(A)及び図6(A)に示すように、初期状態では流体圧シリンダ部21は作動用グリースGH が隙間なく充填されており、この流体圧シリンダ部21から図1に示す給脂栓6・7の先端部までの流路4b・16f・17d・22内にも作動用グリースGHが隙間なく充填されている。この状態で軸受12が回転すると、軸受12の端面付近のグリースGが徐々に劣化して、図4(A)及び図6(A)に示すように軸受12の端面付近のグリースGに摩耗粉などが混入する。
図4(B)及び図6(B)に示すように、入替給脂時には、軸受12から離れる方向に可動部19が移動するように、図1に示す給脂栓6を取り外し流入口から流路4bに作動用グリースGHを注入する。その結果、流路4b・16f・22を作動用グリースGHが通過して、図4(A)及び図5(A)に示すように流体圧シリンダ部21に作動用グリースGHが流入する。
Next, the operation of the bearing lubrication structure according to the embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 2A, in an initial state, the
As shown in FIGS. 4 (B) and 6 (B), at the time of replacement lubrication, the greasing plug 6 shown in FIG. 1 is removed from the inlet so that the
流体圧シリンダ部21に作動用グリースGH が流入すると、作動用グリースGH の注入量が増加するに従ってシリンダ室21b内の内圧が上昇し、ピストン部21cの受圧部21dに加わる流体圧も上昇する。このため、シリンダ室21b内をピストン部21cが前進を開始すると、ピストン部21cが延長部19eを押圧して駆動力を伝達し、軸受12から離れる方向に可動部19が移動を開始する。その結果、劣化後のグリースGoが保持部19 aに保持された状態で可動部19とともに移動し、可動部19の底部と環状充填室14bの底部との間の末劣化のグリースGN が押圧される。このため、図6(B)の二点鎖線で示すように、未劣化のグリースGN が流入口20aからガイド部20bによって案内されながら排出口20cから噴き出し、保持部19aの先端面と軸受12の前面との間にこの未劣化のグリースGN が徐々に充填される。図4(B)及び図6(C)に示すように、環状充填室14bの底部と接触するまで可動部19が移動すると、劣化後のグリースGoと軸受12との間に未劣化のグリースGN が完全に入替給脂されて、この未劣化のグリースGN によって軸受12が新たに潤滑される。軸受蓋15側の環状充填室15bにも同様の方法によって入替給脂される。
一方、図4(A)及び図5(A)で示すように、流体圧シリンダ部21内のピストン部21cが初期状態にある場合には、接続流路30の開口30Aが閉鎖された状態にあるが、前述したように、前記流路22を通じて作動用グリースGHが注入されて、該ピストン部21cが図中左側に所定量移動した場合には、図4(B)及び図5(B)で示すように、該接続流路30の開口30Aが開放され、該接続流路30を通じて、シリンダ室21bを経由した作動用グリースGH が、機内側に位置する軸受蓋16内の環状充填室16a内に案内される。これによって、軸受蓋16内の環状充填室16a内にて消費されたグリースGが、新たに供給された作動用グリースGHで補充されることになる。なお、軸受12の機外側に位置する充填室14aに充填されるグリースG(Go・GN)及び機内側に位置する環状充填室16a内に充填されるグリースGは、接続流路30を経由して導入される作動用グリースGHと同質であり、これらが混合されてもグリースの機能に影響はない。なお、図5(A)の例では、ピストン部21cがグリースGによって開口30Aが閉じられ、ピストン21cがグリースGに押されて移動することにより開口30Aが開かれる位置に開口30Aを設ける構成としたが、ピストン21cストロークエンドまで移動してグリースGの圧力が上昇することによって、可動部19の延長部19e、又は接続流路30を閉じていた部材を変形させて接続流路30を開く方式を採用してもよい。
When the operating grease GH flows into the fluid
On the other hand, as shown in FIGS. 4A and 5A, when the
この発明の実施形態に係る軸受の潤滑構造は.以下に記載するような効果がある。
(1)この実施形態では、グリースから形成されかつ流体圧シリンダ部21を駆動する作動用グリースGH を、接続流路30を通じて機内側の軸受蓋16内の環状充填室16aに案内するようにしたので、流体圧シリンダ部21に作動用グリースGH を供給する供給機構40により、軸受12の機外側の充填室14a及び機内側に位置する2つの給脂口16dに、グリースを共に送り込むことができ、機内側に位置する充填室16a内に、機外側のような可動部(19)を設ける必要がない等、全体構造を簡素にすることができる。
A bearing lubrication structure according to an embodiment of the present invention is as follows. There are effects as described below.
(1) In this embodiment, the working grease GH formed of grease and driving the fluid
(2)この実施形態では、作動用グリースGHの流体圧によって流体圧シリンダ部21が駆動力を発生し、流体圧シリンダ部21が可動部19にこの駆動力を伝達してこの可動部19を充填室14a内で駆動する。このため、図1に示す軸受蓋14・15の外側に十分な作業空間や設置空間を確保することが困難であっても、十分な作業スペースを確保可能で作業が容易な任意の箇所から流体圧を流体圧シリンダ部21に作用させて、可動部19を簡単に駆動することができる。その結果、電動機枠体2の周囲の状況に応じてグリース入替時の作業場所を任意の位置に変更することができるとともに、作業に必要なスペースを倹約することができる。また、従来の軸受の潤滑構造のような可動部を駆動する送りねじ機構部の操作部と軸受蓋の貫通孔との間を中間給脂の作業の前後にシール材によって密封するような煩雑な作業を省略することができるため、入替給脂時の作業負担を軽減することができる
(2) In this embodiment, the fluid
(3)この実施形態では、可動部19が充填室14a内で移動することによって、軸受12に近い側の劣化後のグリースGoをこの軸受12から離し、軸受12から遠い側の未劣化のグリースGN をこの軸受12に近づける。このため、例えば、鉄道車両の主電動機の軸受12を非分解の状態で、劣化後のグリースGoと未劣化のグリースGN とを入れ替えることができ、潤滑効果を十分に図り潤滑寿命を延伸させることができる。また、初期状態時には軸受12の近傍に十分な量のグリースGを充填させることができるため、入替給脂前に潤滑不良になるのを防ぐことができる。さらに、摩耗粉などが混入した劣化後のグリースGoを軸受12の近傍から強制的に遠ざけることができる。
(3) In this embodiment, the
(4)この実施形態では、作動用グリースGHの流体圧を受けてシリンダ室21b内で駆動するピストン部21cを通じて流体圧シリンダ部21が可動部19に駆動力を伝達する。このため、作動用グリースGHの流体圧によってピストン部21cを簡単に駆動させて可動部19を容易に移動させることができる。
(4) In this embodiment, the fluid
(変形実施例1)
なお、上記実施形態では、可動部19のガイド部19cを構成している断面視コ字状の突出箇所において、軸受蓋14の壁部14gと接する角部(符号19hで示す)が、直角を成す四角形状に形成されているが、図10(A)及び(B)に示すように、この部分19hをR面取りして丸形状としても良い。そして、このような丸形状とすることにより、可動部19が軸受蓋14の壁部14gと摺動する際に、該可動部19の角部19hが、軸受蓋14の壁部14gと引っ掛かることが防止され、軸受蓋14内での該可動部19の円滑な移動を実現することができる。
(Modified Example 1)
In the above-described embodiment, the corner portion (indicated by reference numeral 19h) in contact with the
(変形実施例2)
また、上記実施形態では、可動部19のガイド部19cを構成している断面視コ字状の部分において、軸受蓋14の壁部14gと摺動する配置とされているが、この摺動部分にキーを配置しても良い。すなわち、図11に示すように、互いに摺動する可動部19のガイド部19cと、軸受蓋14の壁部14gにキー及びキー溝(キーを符号31で示す)を設けても良い。そして、このようなキー及びキー溝31は、可動部19に安定した直進性を持たせるために、180°の間隔をおいて2組設ける等複数組設けると良い。
(Modified Example 2)
Moreover, in the said embodiment, although it is set as the arrangement | positioning which slides with the
(変形実施例3)
また、上記実施形態(図1〜図9参照)では、可動部19のガイド部19cを断面視コ字状に形成したが、この部分に、図12に示すように、グリースGを通過させる貫通孔19iを前後方向に形成しても良い。この貫通孔19iは、可動部19の移動方向に沿うように形成されるものであって、図12(A)〜図12(C)で示すように、流体圧シリンダ部21による可動部19の矢印A方向への移動に伴って、後方に位置する未劣化のグリースGN(点描写で示す)が、軸受12に接する劣化後のグリースGo(黒で示す)と完全に入替給脂されて、該未劣化のグリースGN によって軸受12が新たに潤滑されることになる。そして、このような貫通孔19iによって、図12(D)で示すように、円滑なグリースGの入替給脂が可能となる。
(Modified Example 3)
Moreover, in the said embodiment (refer FIGS. 1-9), although the
なお、上記実施形態では、一つの軸受に対して、軸回りに180度離れた二つの流路22、22のそれぞれに機内側へグリスを導く第2の経路を設けたが、一方のみに第2の経路を設けるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、流体圧シリンダ部21が配置される側を機外側、他方を機内側としたが、これに限定されず、該流体圧シリンダ部21を機内側に配置しても良い。
In the above embodiment, the second path for guiding the grease to the inside of the machine is provided in each of the two
Moreover, in the said embodiment, although the side by which the fluid
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
本発明は、鉄道車両の主電動機の軸受に適用される潤滑構造に係る。 The present invention relates to a lubricating structure applied to a bearing of a main motor of a railway vehicle.
12 軸受
13 軸受
14a 充填室(一方側の充填室)
15a 充填室(一方側の充填室)
16a 環状充填室(他方側の充填室)
17a 環状充填室(他方側の充填室)
18 潤滑構造
19 可動部
21 流体圧シリンダ部
30 接続流路
Go 劣化後のグリース(半固体状潤滑剤)
GN 未劣化のグリース(半固体状潤滑剤)
GH 作動用グリース(半固体状潤滑剤)
12
15a Filling chamber (filling chamber on one side)
16a annular filling chamber (the other filling chamber)
17a annular filling chamber (the other filling chamber)
18
G N undegraded grease (semisolid lubricant)
Grease for GH operation (semi-solid lubricant)
Claims (5)
前記軸受を挟むように機外側と機内側に配置されてその内部に半固体状潤滑剤が充填される少なくとも2つの充填室と、
前記一方の充填室内に移動自在に設けられて、該充填室内の半固体状潤滑剤を流動させる可動部と、
半固体状潤滑剤からなる作動流体の流体圧によって駆動力を発生し、前記可動部にこの駆動力を伝達して該可動部を駆動する流体圧シリンダ部と、を有し、
前記流体圧シリンダ部を駆動する前記作動流体を、接続流路を通じて前記他方の充填室内に案内することを特徴とする軸受の潤滑構造。 A bearing lubrication structure for lubricating a bearing with a semi-solid lubricant,
At least two filling chambers arranged on the outside and inside of the machine so as to sandwich the bearing, and filled with a semi-solid lubricant in the interior;
A movable part that is movably provided in the one filling chamber to flow the semi-solid lubricant in the filling chamber;
A fluid pressure cylinder portion that generates a driving force by a fluid pressure of a working fluid made of a semi-solid lubricant, transmits the driving force to the movable portion, and drives the movable portion;
A lubricating structure for a bearing, characterized in that the working fluid that drives the fluid pressure cylinder portion is guided into the other filling chamber through a connection channel.
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