JP5961857B2 - 軸受潤滑油路構造 - Google Patents

Description

本発明は、軸受潤滑油路構造に関する。詳しくは、油冷式回転機の軸受部の油路構造において、軸受け支持剛性を高めるために設けたリブに油誘導機能を持たせたリブ構造に関し、特に軸受まで油を誘導することができる機能を兼ね備えたリブ構造である。

特許文献１には、図３に示すように、電気モータ５の外側ケース３ａの内壁にあるリブ３６ｂ，３６ｃが掻き上げたオイルを導くオイルガイドを構成し、環状の鍔部２９に開口３７ａ，３７ｂを形成することで、リブ３６ｂ，３６ｃがオイルガイドとなり、リブ３６ｂ，３６ｃに導かれたオイルが開口３７ａ，３７ｂから空部Ｃに導入される（段落0029）。

また、特許文献１は、図４に示すように、シャフト２０を支持するベアリング２２用のボス４１が形成されており、該ボス４１はその上部が一部切欠かれてオイル導入用の開口４１ａが形成され、ボス４１内はシャフト２０の端面との間で油溜りＤとなっているが、該油溜りはシャフト２０に形成される潤滑孔４３に素早くオイルを導入するため、比較的小さく形成されていると共に、その下方はベアリング２２からオイルが逃げないように、ケース壁がベアリングのインナレースに近接した構造となっている（段落0031）。そして、内側ケース３ｂの外径部分に形成される２本のリブ４６にオイルを当て導入用リブ４２に滴下することでオイルを油溜りＤに導入できる（段落0032）。

特開２００１‐０３２９１４号

特許文献１に記載される従来技術は、空部Ｃにオイルを導入することやシャフト２０に形成される潤滑孔４３に素早くオイルを導入することを目的としている。
このため、軸受部分のベアリングへの潤滑油の積極的な誘導は考慮されておらず、負荷側は軸受部分に油が誘導される構造となっておらず、軸受の油供給不足の原因となる。

また、反負荷側も潤滑孔４３に素早くオイルが導入されてしまうため、油溜りＤのオイルレベルｈが低く軸受への油供給が十分とはいえなかった。
また、反負荷側は軸受部への油をリブによる誘導は行っているもののシャフト２０が存在しない油溜りＤへの誘導に限定される構成であった。

さらに、オイル誘導用のリブ４６を設けてあるが、軸受部分の強度は開口４１ａが存在するため、軸受強度の低下が問題となる。
これらより、油供給が十分とは言えずにベアリングの不具合（焼付きや摩擦の増加など）が起こることや軸受強度に問題を有している構造であった。

上記課題を解決する本発明の請求項１に係る軸受潤滑油路構造は、回転軸を有する回転子と、前記回転子に間隙を介して外周側に配置された固定子と、前記固定子を固定したフレームと、前記フレームの端部に結合されたブラケットと、前記ブラケットの中心に配置され、前記回転軸を回転自在に支持する軸受とからなる油冷式回転機の軸受潤滑油路構造において、前記ブラケット内面には放射状に凸状リブが配置されると共に前記軸受に潤滑油を供給する油通し溝を備えた軸受リブが形成される一方、前記ブラケットの上部には、潤滑油を導入するための上部突出孔が形成され、前記上部突出孔の周方向左右に位置する前記凸状リブは、潤滑油を前記軸受リブへ誘導するガイドとして機能する上部凸状リブであることを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項２に係る軸受潤滑油路構造は、請求項１において、前記上部凸状リブは、径方向の回転軸側への途中で終了し、その他の前記凸状リブよりも長さが短いことを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項３に係る軸受潤滑油路構造は、請求項２において、前記上部凸状リブを中心として前記上部突出孔の反対側に隣接する前記凸状リブは、潤滑油を前記軸受リブへ誘導するガイドであり、前記軸受リブまで連接することを特徴とする。

リブの一部に油誘導機能を持たせために、軸受に潤滑油を効率的に導くことができる。

本発明の第１の実施例に係る油冷式回転機の横方向断面図である。 本発明の第１の実施例に係る油冷式回転機におけるブラケットの斜視図である。 特許文献１に記載されるドライブユニットの一方のケースの側面図である。 特許文献１に記載されるドライブユニットの他方のケースの側面図である。

以下、本発明について、図面に示す実施例を参照して詳細に説明する。

本発明の第１の実施例に係る油冷式回転機の概略構造を図１に示す。
油冷式回転機１００は、回転力を負荷に伝達する回転軸１０１を有し、この回転軸１０１の外周側に固定された回転子１０２を備える。

また、回転子１０２の外周側には空隙（回転子と固定子間のギャップ）を介して巻線を有する固定子１０３を備え、固定子１０３の軸方向端部にはコイルエンド１０４を有する。
さらに、固定子１０３の外周部には、油路１０５が形成されたフレーム１０６が固定されている。

フレーム１０６の両端面には、ブラケット１１１が固定されている。ブラケット１１１の中心には、回転軸１０１を回転自在に支持するベアリング１１４及びオイルシール１５が配置されている。
フレーム１０６に形成されている油路１０５は、油冷式回転機１００の外部から油を注入するための注入孔１０７と、固定子１０３を冷却する固定子突出孔１０８、コイルエンド１０４を冷却するコイルエンド突出孔１０９、そしてベアリング１１４を潤滑する油を供給する上部突出孔１１０を備えている。

なお、注入孔１０７は、図１では、フレーム１０６の径方向外周上部に設けてあるが、この位置に限定されるものではなく、例えば、回転機１００の外部から油供給を受ける以外の一例として、油浴に溜まった油を掻き揚げて循環する構造でもよい。
また、固定子突出孔１０８も、図１では、フレーム内径側の固定子１０３に対向する位置に設けてあるが、この位置に限定されず、固定子内部に貫通孔を設けてフレーム１０６から固定子１０３まで連通する油路１０５を設けてもよい。

さらに、コイルエンド突出孔１０９も、図１ではフレーム内径側のコイルエンド１０４に対向する位置に設けてあるがこの位置に限定されるものではなく、いずれの突出孔の場合も実施形態の一例と示すものである。
上部突出孔１１０は、フレーム１０６に形成される油路１０５からブラケット１１１側に形成される油路１０５ａに連通し、ブラケット１１１の上部に内径方向（回転軸方向）に向けて設けられている。但し、他の突出孔と同様に図１の構成に限定されるものではない。

ブラケット１１１の内面には、図２に示すように、放射状に複数のリブ１１６,１１７ａ,１１７が配置されている。但し、図２中では、複数のリブ１１６,１１７ａ,１１７については簡略化している。
図２は、図１のブラケット１１１とフレーム１０６との接合面の下方向斜視図（ブラケット１１１を斜め下方向から見た図）である。

上部突出孔１１０は、ブラケット１１１の内径側で且つ軸方向端部となる斜め方向（図１の場合、左上から右下に向かう方向）の貫通孔である。
上部凸状リブ１１６は、上部突出孔１１０に近い周方向左右に設けられ、径方向の内側（回転軸側）途中でリブが終了する形状のリブで、リブの長さが他の凸状リブ１１７（以下、単に「凸状リブ１１７」という）に比べて短い。

凸状リブ１１７は、上部凸状リブ１１６を中心として上部突出孔１１０とは反対側において放射状に設けられ、径方向の内側（回転軸側）のベアリング１１４近くまでリブが延びている。
また、上部凸状リブ１１６を中心として上部突出孔１１０とは反対側において隣接する凸状リブ（隣接）１１７ａのみ軸受部リブ１１２と連接している。

軸受部リブ１１２は、内径側がベアリング１１４の外径側に対向し接しており、外径側は上部突出孔１１０に対向するように備えられている。
なお、これらのブラケット１１１に備えられたリブは凸状であればよく、凸状となる形状は限定されるものではない。

また、軸受部リブ１１２のブラケット１１１内面には、油通し溝１１３が掘られている構造である。
ベアリング１１４の外周は軸受剛性を確保するためにブラケット１１１と軸受リブ１１２によって埋め込まれて固定されている。油通し溝１１３は、開口ではないため、軸受強度の低下は起こらない。

そして、ベアリング１１４のオイルシール１１５側には、ブラケット１１１に油通し溝１１３が掘り込まれた油路を構成している。
上記構成を有する本実施例の油冷式回転機は以下の通りの作用・効果を奏する。

即ち、注入孔１０７から入った潤滑油は、図１中に破線の矢印で示すように、油路１０５を通じて、固定子突出孔１０８から固定子１０３に、コイルエンド突出孔１０９からコイルエンド１０４に、上部突出孔１１０からベアリング１１４に、各々供給される。
ここで、凸状リブ１１７は、ブラケット剛性および軸支持剛性を高めるために設けられているが、この剛性を高めることに併せて上部突出孔１１０から突出された油を集中的に把捉してベアリング１１４に誘導する機能を兼ね備えた上部凸状リブ１１６も設けられている。

そのため、上部凸状リブ１１６では、把捉した油を軸受部リブ１１２に効率よく誘導するために、他の凸状リブ１１７に比べて径方向のリブの長さが短くした構成としている。
また、上部凸状リブ１１６を中心として上部突出孔１１０の反対側に隣接する凸状リブ（隣接）１１７ａは、前記のとおりに軸受部リブ１１２と連接しており、上部凸状リブ１１６を補足して誘導した潤滑油を軸受部リブ１１２に誘導するようになっている。

そして、凸状リブ（隣接）１１７ａと上部凸状リブ１１６で捕捉して誘導した潤滑油をブラケット１１１の内面に掘り込まれている油通し溝１１３を通じてベアリング１１４とオイルシール１１５との間に供給することができると共に、ベアリング１１４の油通し溝１１３を通じて供給する潤滑油と分かれた潤滑油が、オイルシール１１５と反対側の反ブラケット面に滴下し流れることで、ベアリング１１４全体に潤滑油が潤滑される。

これより、剛性を高めるリブは、長さの短い上部凸状リブ１１６と、この上部凸状リブ１１６に隣接する凸状リブ（隣接）１１７ａと、軸受部リブ１１２とを備える構成として、さらに軸受部リブ１１２のブラケット面に油通し溝１１３を備えることで、ベアリング１１４に効率よく潤滑油が供給できるようになり、ベアリング１１４の不具合（焼付きや摩擦の増加など）を解消することができる。

また、コイルエンド突出孔１０９から流れた潤滑油が回転子１０２に流れて、回転子１０２の回転で飛び散った後、上部凸状リブ１１６、凸状リブ（隣接）１１７ａで誘導される。
ブラケット１１１の上部突出孔１１０から出た潤滑油は、大部分がブラケット１１１の表面を流れ、上部凸状リブ１１６、凸状リブ（隣接）１１７ａ、軸受部リブ１１２を有することでブラケット上部内面に付着した潤滑油をベアリング１１４ヘ誘導する。これらのリブが存在することで、ベアリング１１４ヘ流れる潤滑油の減少を防止できる。リブが存在しないと、ベアリング１１４に誘導されずに回転機下方に流れ落ちてしまう潤滑油が多くなってしまう。

凸状リブ（隣接）１１７ａは、上部突状リブ１１６と隣接する構成を示したが、隣接することが必須の構成ではない。
また、上部凸状リブ１１６も２本で示したが、２本に限定されるものではなく、凸状リブ１１７よりも上部突出孔１１０側に長さの短いリブがあればよい。

さらに、実施形態の説明では、凸状リブ１１７の一部分のみを簡略して示しているが、放射状に周方向に配置されているものがブラケット１１１の剛性の観点から好適であれば良く、そのリブ数やリブ幅、リブ間隔は設計に応じて適宜決定すればよい。
以上、実施例に基づいて具体的に説明した通り、本実施例の油冷式回転機によれば、ブラケット剛性を低下させることなく、潤滑油を軸受へ誘導する機能を兼ね備えたリブ構造により、軸受支持剛性を低下させることなく潤滑油を捕捉してベアリングへ誘導する構造となり、軸受支持剛性の向上とベアリングの不具合の抑制を兼ね備えたリブ構造となる。

本発明の軸受潤滑油路構造は、油冷式回転機の軸受部の油路構造において、軸受け支持剛性を高めるために設けたリブに油誘導機能を持たせたリブ構造にとして広く産業上利用可能なものである。

１１０ 上部突出孔
１１１ ブラケット
１１２ 軸受部リブ
１１３ 油通し溝
１１６ 上部凸状リブ
１１７ 凸状リブ
１１７ａ 凸状リブ（隣接）

Claims (3)

1. 回転軸を有する回転子と、前記回転子に間隙を介して外周側に配置された固定子と、前記固定子を固定したフレームと、前記フレームの端部に結合されたブラケットと、前記ブラケットの中心に配置され、前記回転軸を回転自在に支持する軸受とからなり、前記ブラケット内面には放射状に凸状リブが配置されると共に前記軸受に潤滑油を供給する油通し溝を備えた軸受リブが形成される一方、前記ブラケットの上部には、潤滑油を導入するための上部突出孔が形成され、前記上部突出孔の周方向左右に位置する前記凸状リブは、潤滑油を前記軸受リブへ誘導するガイドとして機能する上部凸状リブであることを特徴とする軸受潤滑油路構造。
2. 前記上部凸状リブは、径方向の回転軸側への途中で終了し、その他の前記凸状リブよりも長さが短いことを特徴とする請求項１記載の軸受潤滑油路構造。
3. 前記上部凸状リブを中心として前記上部突出孔の反対側に隣接する前記凸状リブは、潤滑油を前記軸受リブへ誘導するガイドであり、前記軸受リブまで連接することを特徴とする請求項２記載の軸受潤滑油路構造。

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