JP6637691B2

JP6637691B2 - 回転電機

Info

Publication number: JP6637691B2
Application number: JP2015150748A
Authority: JP
Inventors: 敦阿部; 直人土佐; 心平佐藤; 雄也平田
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2015-07-30
Filing date: 2015-07-30
Publication date: 2020-01-29
Anticipated expiration: 2035-07-30
Also published as: JP2017034795A

Description

本発明は軸受及びその周辺の軸受に供給する潤滑剤を排出する装置及びそれを有する回転電機に関する。

一般的に電動機などの回転電機の軸受に供給する潤滑剤（グリース等）の排出は、重力による自然落下若しくは新たに注油した潤滑剤に押し出される力に頼ることが多い。一方、潤滑剤が正常に排出されない場合や過剰にグリースを注油した場合、廃潤滑剤を溜める潤滑剤ポケットが満杯になり軸受の転がり抵抗が増大するため、異常発熱を招き、軸受及び潤滑剤の寿命が短くなる虞があった。そのため、適度に潤滑剤を排出することが重要である。

本技術分野に関する従来技術として、特開２００２−６６２９５号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、注入したグリースが順次排出され、軸受け温度の異常上昇が起こらない、竪型攪拌機を提供することを目的として、ベアリング２０及びベアリングホルダー２４と、注入されたグリースをベアリング内に滞留させるための邪魔板リング２６と、シール機構４０が順次駆動軸に嵌着され、邪魔板リングの下方にベアリングホルダー２４を横方向に貫通するグリース排出孔２７が設けられた竪型攪拌機において、グリース排出孔２７と同レベルにおけるシール機構のスリーブ４１にグリース排出羽根２８を有した構造が開示されている。

特開２００２−６６２９５号公報

上記のように回転電機の潤滑剤の排出方法の多くは自然落下方式若しくは新しい潤滑剤を注入し押し出す方式であるが、潤滑剤は経年劣化によって固化し自然落下しない場合や、供給量によっては潤滑剤ポケットが満杯になりエンドブラケットの軸貫通部等の排出口以外の箇所から潤滑剤が漏出する場合がある。潤滑油排出口以外の箇所から潤滑剤が漏出することは環境を汚染することになる為、これは避けるべきである。

特許文献１は、潤滑剤を強制的に排出する機構を開示しているが、駆動軸の回転に伴い回転中常にグリース排出羽根が軸受から下方に流れたグリースをグリース排出孔側に押し出す構造となっている。そのため、グリース排出羽根のグリース排出応力が駆動軸の回転ロスになるという課題が残る。特に、特許文献１は、放熱が困難な閉鎖空間での軸受の異常昇温を防止する目的からグリースの供給量も多くなっており、これが回転ロスを更に増大させるという問題がある。

上記課題を解決するために、本発明は、その一例を挙げるならば、回転電機であって、軸受とブラケットの間に形成された潤滑剤流路と、潤滑剤流路と連通する排出孔と、駆動軸の外周とギャップを介して対向する内周面及びブラケットの駆動軸貫通孔の内周面と回転可能に当接する外周面を有する環状体と、潤滑剤流路内に延伸し環状体の軸受側に配置された潤滑剤排出部材とを有する構成とする。

本発明によれば、複雑な構造にすること無く、軸受箱内部の潤滑剤の過充填を防ぐことが出来、グリース排出口以外からの漏出や軸受の異常温度上昇、損失増加を防ぐことができる。

本実施例における電動機のグリース排出構造の断面図である。図1の部分拡大図である。本実施例における電動機のグリース排出構造の断面斜視図である。本実施例における潤滑剤排出装置の構成例を示した模式図である。従来の電動機のグリース排出構造の断面図である。

まず、本発明の前提となる、従来の潤滑剤（グリース等）の排出方式について説明する。図５は、従来の電動機のグリース排出構造の断面図である。図５において、矢印は注油されたグリースの流れを示しており、グリースニップル３から注油されたグリースはエンドブラケット１内部に設けたグリース注入路１ａを通り、軸受内カバー２、軸受４、エンドブラケット１からなる軸受箱内に供給され、廃グリースはグリースポケット６に溜まり、エンドブラケット１の下部に設けたグリース排出口（排出孔）１ｂから排出される構造となっている。軸５は、軸受４を介してエンドブラケット１に回転可能に支持されている。このような、グリースの排出を、重力による自然落下、若しくは新たに注油したグリースに押し出される力に頼る方式では、正常に排出されない場合があり、軸受の転がり抵抗が増大し、軸受及び潤滑剤の寿命が短くなるという問題があった。

そこで、本実施例においては、簡単な構造で、潤滑剤を強制的に排出する機構を設けた。以下、図面を用いて、本実施例を説明する。

図１は、本実施例における電動機のグリース排出構造の断面図を示す。図１において、図５と同じ構成は同じ符号を付しており、その説明は省略する。図１において、図５と異なる点は、潤滑剤排出装置７を設けた点である。図１に示すように、潤滑剤排出装置７は軸受４とエンドブラケット１の間に形成された潤滑剤流路であるグリースポケット６内のグリースを掻き出す為の装置である。

図２は、図1の点線で囲まれた、潤滑剤排出装置７の周辺部分の拡大図である。図２に示すように、潤滑剤排出装置７は、潤滑剤排出部材であるグリース掻き７ｂと環状体７ａを有する。図３に、本実施例における電動機のグリース排出構造の断面斜視図を示す。図３において、エンドブラケット１は断面図であり、軸５及び潤滑剤排出装置７の環状体７ａについては、その斜視図を示している。図２及び図３に示すように、潤滑剤排出装置７の環状体７ａは、軸５の外周とギャップを介して対向する内周面及びエンドブラケット１の軸５貫通孔の内周面と回転可能に当接する外周面を有する環状体であって、軸５の回転とは無関係に回転するようになっている。また、グリース掻き７ｂは環状体７ａに固定、配置されている。したがって、環状体７ａを、必要に応じて回転することによって、グリース掻き７ｂによりグリースポケット６内のグリースをグリース排出口１ｂへ掻き出し、強制的に排出することが出来る。

また、潤滑剤排出装置７はエンドブラケット１とインロー嵌めによって固定することが出来るようになっており、軸５方向に移動させることでエンドブラケット１との着脱を自在に行える。すなわち、環状体７ａは、外筒面が、軸方向のハウジング外側が軸方向のハウジング内側よりも小径である多段形状となっている。

図４は、潤滑剤排出装置７の構成例を示した模式図である。図４（Ａ）は、上記、図１から図３で示した潤滑剤排出装置７であって、環状体７ａに軸受側の円筒部を設けて、そこにグリース掻き７ｂを固定した構成である。図４（Ｂ）は、環状体７ａの軸受側の円筒部は無しで、中間の円筒部からグリース掻き７ｂを一体的に延伸する構成としている。また、図４（Ｃ）に示すように、図４（Ｂ）の構造でグリース掻き７ｂを中間の円筒部にボルト留めする構成としている。また、図４（Ｄ）に示すように、回転方向は限定されてしまうが掻き出しを効率良く行うために、グリース掻き７ｂに駆動軸と直角の方向に対し角度をつけても良い。すなわち、環状体７ａの回転方向に対してグリース掻き７ｂに傾斜を持たせる。図示のように、環状体７ａの回転方向に向かって傾斜をつけても良いし、点線で示すように逆回転方向に向かって傾斜をつけても良い。言い換えれば、環状体７ａの内径側に向けて角度をつけても良いし、外径側に向けて角度をつけても良い。なお、両方向に回転させることを前提にするならば、グリース掻き７ｂは回転方向に対して直角となるように設置するのが望ましい。

なお、以上の説明ではグリース掻き７ｂは１つとして説明したが、複数個設けても良い。

また、グリースポケット６内のグリースが固化し、潤滑剤排出装置７を回転させても排出したいグリースが潤滑剤排出装置７と一緒に回り続け、グリースをグリース排出口１ｂに掻き出せない可能性も考えられる。これに対しては、図３に示すように、グリース排出口１ｂ付近に、グリース掻き７ｂによって掻き出されたグリースを押し出すための排出壁１ｃを設けることも有効である。なお、排出壁に代えて突起でも良い。

また、潤滑剤排出装置７は、使用しない場合、特に電動機の運転中は、エンドブラケット１から外れないよう固定する事が望ましい。そのため、潤滑剤排出装置７に固定ボルトを設けて、エンドブラケット１にボルトで固定しても良い。構造上エンドブラケット１に直接ボルトで固定できない場合は、例えば図２に示すような、排出装置固定板８と排出装置固定ボルト９を用いて潤滑剤排出装置７をエンドブラケット１に挟み込んで固定しても良い。すなわち、環状体７ａの外側端面と軸５よりも外径側のブラケット１の外側端面とに渡って当接された係止部材（排出装置固定板８）と、環状体７ａの外側端面と係止部材とを固定するボルト（排出装置固定ボルト９）を有する。この場合、排出装置固定板８は、軸５を取り囲む円盤状でも良いし、軸５の外周の一部分のみを覆う部材でも良い。

また、潤滑剤排出装置７を回転させる為に、グリース排出装置７に把手を付けても良いが、グリース排出装置固定ボルト９を把手として兼用することも出来、それによれば、構造をより簡単にする効果が期待できる。

また、潤滑剤排出装置７の内径部分にはグリースが漏れ出さないよう溝を付けても良い。

以上のように、本実施例は、回転電機であって、軸受とブラケットの間に形成された潤滑剤流路と、潤滑剤流路と連通する排出孔と、駆動軸の外周とギャップを介して対向する内周面及びブラケットの駆動軸貫通孔の内周面と回転可能に当接する外周面を有する環状体と、潤滑剤流路内に延伸し環状体の軸受側に配置された潤滑剤排出部材とを有する構成とする。

これにより、複雑な構造にすること無く、軸受箱内部の潤滑剤の過充填を防ぐことが出来、グリース排出口以外からの漏出や軸受の異常温度上昇、損失増加を防ぐことができる。また、潤滑剤流路の上下左右を問わず、潤滑剤を排出できる。

以上実施例について説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

１…エンドブラケット、１ａ…グリース注入路、１ｂ…グリース排出口、１ｃ…排出壁、２…軸受内カバー、３…グリースニップル、４…軸受、５…軸、６…グリースポケット、７…潤滑剤排出装置、７ａ…環状体、７ｂ…グリース掻き、８…グリース排出装置固定板、９…グリース排出装置固定ボルト

Claims

軸受とブラケットの間に形成された潤滑剤流路と、
該潤滑剤流路と連通する排出孔と、
駆動軸の外周とギャップを介して対向する内周面及び前記ブラケットの前記駆動軸の貫通孔の内周面と回転可能に当接する外周面を有する環状体と、
前記環状体の前記軸受側において、前記環状体上に配置され前記潤滑剤流路内に延伸した潤滑剤排出部材とを有することを特徴とする回転電機。
請求項１に記載の回転電機であって、
前記環状体は、前記ブラケットに固定することができることを特徴とする回転電機。
請求項２に記載の回転電機であって、
前記環状体と前記ブラケットとをインロー嵌めを用いて固定することを特徴とする回転電機。
請求項２に記載の回転電機であって、
前記環状体と前記ブラケットとの固定にボルトを用いたことを特徴とする回転電機。
請求項４に記載の回転電機であって、
前記環状体と前記ブラケットとの固定に用いるボルトを把手として、前記環状体とそれに配置された前記潤滑剤排出部材を回転させることを特徴とする回転電機。
請求項１に記載の回転電機であって、
前記潤滑剤排出部材で掻き出された潤滑剤を前記排出孔へ導く様に設置された壁、若しくは突起を有することを特徴とする回転電機。
請求項１に記載の回転電機であって、
前記潤滑剤排出部材は、前記駆動軸と直角の方向に対し角度をつけて前記環状体に配置されていることを特徴とする回転電機。
請求項１に記載の回転電機であって、
前記潤滑剤排出部材を複数備えたことを特徴とする回転電機。
請求項１に記載の回転電機であって、
前記環状体の内径部分に溝を有したことを特徴とする回転電機。