JPH06253495A - 立形回転電機の軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 立形の軸受装置において、軸受内に保持さ
れるグリースが減少して早期に劣化する欠点を補い、グ
リースの定期的な補給間隔を延長できる立形回転電機の
軸受装置を提供する。 【効果】 一般にグリースは基油（６０〜９５％）、
増ちょう剤（５〜４０％）と数％の添加剤で構成され、
増ちょう剤と分離した油分（基油）が軸受の転がり面や
滑り部分に薄い油膜を形成して、金属接触を防いで軸受
の潤滑に寄与している。グリースの基油と増ちょう剤の
分離は、軸受の回転による転がり面での剪断、遠心力、
発熱による温度上昇等により生じる。上記手段によれ
ば、グリース溜りに充填されたグリースは軸受の温度上
昇により油の分離が生じて軸受内へ流れ込み軸受の潤滑
に寄与して寿命を延長する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は回転電機に用いられる
グリース補給タイプの軸受装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、立形回転電機の軸受装置の一例と
して図７のように構成されたものがある。図７において
は、１は軸、２は軸１に圧入された軸受、３は軸受２を
組込んだ軸受箱（ハウジング）、４は軸受２に充填ある
いは補給されたグリースの飛散を防止するために設けた
グリース補給側（上側）の蓋、５は４と同様にグリース
の排出（下側）側に設けた蓋である。グリース補給側の
蓋４の内部空間には半径方向に複数のセクター４ａを設
けている。

【０００３】７は排出口、８は軸受箱３の外部からグリ
ースを補給するためのグリースニップル、９はグリース
ニップルから補給されたグリースが軸受２へ供給される
ように軸受箱３に設けたグリースの通路である。なお８
ａはグリースニップル８と軸受箱３のグリース通路９を
つなぐ誘導管である。

【０００４】以上のような構造の軸受装置では、予め組
立時に軸受２，グリース補給側の蓋４の内部空間および
軸受箱２に設けたグリースの通路９にはグリースを充填
している。

【０００５】この状態で軸受装置を所定の回転数で運転
すると軸受２内の余剰グリースは、軸受２の下に設けた
蓋５に落下するものと、軸受２の下に設けた排油カラー
６により跳ね飛ばされ排出口７へ流出て、軸受２内に残
った（付着した）少量のグリースで潤滑される。一般的
にはこのままの状態で運転を継続すると、軸受２内に残
って潤滑に寄与しているグリースの劣化が進みグリース
の寿命に到達する。

【０００６】この軸受２内のグリースが劣化寿命に到達
する前に新しいグリースをグリースガン（図示していな
い）でグリースニップル８から補給する。グリースニッ
プル８から補給されたグリースは軸受箱３に設けたグリ
ースの通路９を通って軸受２の上側に設けた蓋４を経て
軸受２に流込み、軸受２内の劣化したグリースを押出
し、入替って新しいグリースが軸受２の潤滑に寄与す
る。

【０００７】この新しいグリースも軸受装置の運転を継
続することにより、時間と共に劣化が進み寿命に至るの
で、その前に新しいグリースを補給するという作業が定
期的に繰返される。このように新しいグリースを補給す
る間隔は、軸受構造・運転状況等に左右されるが、軸受
装置のメンテナンスフリーの観点から補給間隔の延長が
期待されている。

【０００８】このような観点から、グリースの補給期間
の延長についていろいろな試みが行われている。例え
ば、実公昭３４−１７５１９では上側の蓋に環状溝と複
数個の関門を設けてグリースを保持する方法、実公昭５
２−１６６０４９には軸受と上側蓋との間に仕切り板を
設けてグリースを蓄える方法が提案されている。前者の
方法では、環状溝から軸受にグリースが流れ込むのは注
入口から新しいグリースを補給したときに押し出される
だけで、軸受までのグリース補給通路が延長されたと考
えた方が良い。一方後者の方法は、上側蓋と仕切板との
間に設けた空間のグリースは、動かずまた仕切板に邪魔
されて軸受内に落下することは期待できないなど、一般
的に軸受周辺に設けた空間のグリースは殆ど動かないの
が実態で、上記提案ではグリースの補給間隔延長に十分
な効果が期待できないのが実情である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の立
形の軸受装置では、軸受２内に入ったグリースが軸受２
の下の蓋５に落下したり、また軸受２の回転により軸受
２内のグリースが遠心力で軸受２の外へ飛散する。特
に、軸の中心が水平になる横形の軸受装置に比べて立形
の軸受装置では、グリースの落下による減少のため軸受
２に付着しているグリース量が少なく、運転によるグリ
ースの劣化が早くなり短い期間で新しいグリースを補給
する必要があるという不具合を有していた。

【００１０】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、従ってその目的は立形の軸受装置において、軸
受内に保持されるグリースが減少して早期に劣化する欠
点を補い、グリースの定期的な補給間隔を延長できる立
形回転電機の軸受装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の立形回転電機の
軸受装置は、軸受上部の蓋にグリース溜りを設け軸受に
新しいグリースを補給するときに、一緒に充填されたグ
リースから分離した油分が軸受内部に流れ込み潤滑剤の
劣化寿命を延長するところに特徴を有するものである。

【００１２】

【作用】一般にグリースは基油（６０〜９５％）、増ち
ょう剤（５〜４０％）と数％の添加剤で構成され、増ち
ょう剤と分離した油分（基油）が軸受の転がり面や滑り
部分に薄い油膜を形成して、金属接触を防いで軸受の潤
滑に寄与している。グリースの基油と増ちょう剤の分離
は、軸受の回転による転がり面での剪断、遠心力、発熱
による温度上昇等により生じる。上記手段によれば、グ
リース溜りに充填されたグリースは軸受の温度上昇によ
り油の分離が生じて軸受内へ流れ込み軸受の潤滑に寄与
して寿命を延長する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図６を参
照して説明する。図１は本発明の一実施例を示す軸受装
置の断面図で、図２は図１実施例の上側蓋１４を下から
見た図である。図３は他の実施例を示す軸受装置の断面
図で、図４は図３実施例の上側蓋２６を下から見た図で
ある。図５は図３実施例の油受け３５上から見た図で、
図６は図５の油受け３５の断面図である。

【００１４】ここでは図４と異なる点を主として説明す
る。図１に示すように、軸１１に軸受１２を圧入して軸
受箱１３に組込み、軸受箱１３の上側に上側蓋１４を設
けその下側に下側蓋１５を設けて軸受１２を囲み、上側
蓋１４のグリース通路１６からグリースを注入し軸受１
２を通り軸受箱１３の下側と下側蓋１５に設けたグリー
ス排出口１７から排出する構成は従来例と同じである。

【００１５】軸受１２の上側蓋１４には、軸受１２側に
開口したグリースポケット１８を設け、このグリースポ
ケット１８の外径側の一部分とグリース通路１６に連結
した通路１６ａを設ける。グリースポケット１８の開口
部にはＪＩＳＺ８８０１（標準ふるい）の呼び寸法２５
０μｍのニッケル金網１９を小ネジ２０で固定する。軸
受１２の上側蓋１４に設けたグリースポケット１８に
は、予め軸受１２に使用しているグリースと同じグリー
スを充填している。

【００１６】上述のように構成された軸受装置におい
て、軸１１，軸受１２が回転すると、軸受１２内のグリ
ースは軸受１２の回転に伴うない軸受１２の下側蓋１５
に落下するものと、軸受１２の上側に跳ね飛ばされるも
のがあり、軸受１２内に残ったグリースが軸受１２の潤
滑に寄与することになる。軸受１２内に残ったグリース
は遠心力，剪断力，発熱等によりグリースから油分が分
離して、この油分が軸受１２の潤滑に寄与するものであ
る。

【００１７】軸１１，軸受１２の回転が長期間続くと、
軸受１２内のグリースが劣化が進みやがてグリースの寿
命に達するが、本発明のようにグリースポケット１８を
設けてグリースを充填していることにより、軸受１２の
上側蓋１４に設けたグリースポケット１８内のグリース
は、軸受１２の回転に伴う遠心力，剪断力の作用は受け
ず、軸受１２の発熱による軸受１２の温度が軸受箱１３
を介して伝わるだけであるため、グリースポケット１８
内のグリースからの油分分離は軸受１２内のグリースか
らの油分分離より少ない。

【００１８】従って、グリースポケット１８内のグリー
スからの油分分離は軸受１２内のグリースからの油分分
離より遅くなる。グリースポケット１８内のグリースか
ら分離した油分は、ニッケル金網１９を経て軸受１２の
上に落ちて、軸受１２の潤滑に寄与する。

【００１９】一般に軸受１２内のグリース補給は、使用
する軸受１２の形式、大きさと回転数等により異なる
が、最もシビアな使用条件で考えると、グリースの劣化
寿命に対する余裕を見て、リチウム石鹸、ちょう度Ｎ
ｏ．１グリース（基油約９０ｗｔ％）の場合約２ケ月で
グリースの補給をしている。

【００２０】このような現状に対して、本発明のように
グリースポケット１８を設けることによりグリースポケ
ット１８内に充填したグリースから分離した油分が、ニ
ッケル金網１９を経て軸受１２内に流れ込み軸受１２内
の潤滑に有効な作用をする。グリースを高温に保持した
場合のグリースの油分分離のデータは少ないが、１００
℃、７００時間で５〜１５％の油分離がある。実際には
軸受１２の運転温度は１００℃以下であり、また軸受１
２の温度に対して上側蓋１４に設けたグリースポケット
１８の温度は１０〜３０℃低いため、グリースポケット
１８からの油分離は上述の５〜１５％よりかなり下回る
と考えられる。従って、１ケ月で約１０％の油分離があ
るとすれば３ケ月で３０％の油分が軸受１２の潤滑に寄
与することになり、グリースニップル２１、グリース誘
導管２２からの新しいグリースの補給を遅くすることが
できる。

【００２１】このようにして軸受１２の上部に設けたグ
リースポケット１８から、油分が分離して軸受１２内部
へ流込むことにより潤滑に寄与することになる。一般に
グリース中の油分が４０〜６０ｗｔ％になると、増ちょ
う剤から分離する油分が少なくなり潤滑が困難になると
言われている。上述のように最もシビアな使用条件では
グリース寿命の余裕を見て約２ケ月でグリースの補給を
しているが、本発明のようにグリースポケット１８から
約１ケ月で１０ｗｔ％の油分が分離する場合、グリース
初期の油分が約９０ｗｔ％として油分分離後の残存油分
の限界を６０ｗｔ％とすれば分離可能な油分は約３０ｗ
ｔ％となる。

【００２２】これにより軸受２内のグリースが劣化する
約２ケ月の間に、グリースポケット１８から約２０ｗｔ
％の油分が分離されて軸受１２の潤滑に寄与して軸受１
２内のグリースの劣化寿命到達を抑制する。さらにグリ
ースポケット１８のグリースから、残りの約１０ｗｔ％
の油分が１ケ月の間に分離して軸受１２の潤滑に寄与で
きるため軸受１２の寿命を約１ケ月延長することができ
る。 （他の実施例）

【００２３】図４は軸受１２に対して、新しいグリース
の補給口（グリース通路１６）を上側に設けた実施例で
説明したが、新しいグリースの補給口下側に設けた実施
例について図７を参照して説明する。

【００２４】図７に示すように、軸受２４の下側蓋２５
に新しいグリースを補給するグリースニップル２７，グ
リース誘導管２８を取付け、軸受箱２９に設けたグリー
ス通路３０に連結する。上側蓋２６は、軸受２４側に開
口したグリースポケット３１を設け、このグリースポケ
ット３１の外径側の一部分とグリース通路３０に連結し
た通路３０ａを設ける。グリースポケット３１の開口部
にはＪＩＳＺ８８０１（標準ふるい）の呼び寸法２５０
μｍのニッケル金網３２を小ネジ３３で固定する。

【００２５】軸受２４と上側蓋２６の間には、軸２３に
排油カラー３４を取付け、軸受箱２９の内径側に油受３
５を取付ける。排油カラー３４の軸受２４側には複数個
の羽根３４ａを形成する、また油受３５の全周に溝を形
成し溝の一部に孔３５ａを設ける。なお軸受装置組立て
の時、油受３５に設けた孔３５ａはグリース排出口３６
に対してほぼ１８０°の位置に配置する。軸受２４の上
側蓋２６に設けたグリースポケット３１には、予め軸受
２４に使用しているグリースと同じグリースを充填して
いる。

【００２６】この様に構成された軸受装置が運転される
と、軸受２４内のグリースは下側蓋２５に落下するもの
と、軸受２４の上側に跳ね飛ばされるものがあり、軸受
２４内に残ったグリースで潤滑される。

【００２７】グリースポケット３１のグリースから分離
された油分は、ニッケル金網３２を経て排油カラー３４
に落ち跳ね飛ばされて油受３５の溝に落ちる。溝に落ち
た油分は溝に設けた孔３５ａを通って、グリース排出口
３６とほぼ１８０°隔てた軸受２４の外輪に流れ込み、
軸受２４内の潤滑に有効な作用をする。

【００２８】なお、排油カラー３４，油受け３５を設け
た実施例で説明したが、排油カラー３４、油受け３５が
無くても同様の効果が期待できるが、排油カラー３４、
油受け３５が無いとグリースポケット３１でグリースか
ら分離した油分は、軸受２４の上側にはね飛ばされ排出
口３６へ押出されるグリースにも滴下するため効果が少
なくなる。

【００２９】また、ニッケル金網ＪＩＳＺ８８０１（標
準ふるい）の呼び寸法２５０μｍを用いて説明したが、
グリースからの油分の分離量はグリースの種類，硬さ，
使用温度等により異なるので、グリースが軟らかい，使
用温度が高い等のように油分の分離が大きい時にはニッ
ケル金網（標準ふるい）の呼び寸法を小さくし、グリー
スが硬い，使用温度が低い等のように油分の分離が小さ
い時には、呼び寸法を大きくする必要がある。

【００３０】

【発明の効果】以上で明らかなように本発明の回転電機
の軸受装置によれば、軸受上側蓋の一部にグリースポケ
ットを設けニッケルメッキの金網でグリースポケットの
開口部を閉じてグリースを充填することにより、回転電
機の運転経過とともにグリースポケットのグリースから
油分が分離してニッケルメッキの金網を経て軸受内へ流
込み、軸受の潤滑に寄与しグリースの補給間隔を延長す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す軸受装置の断面図、

【図２】図１実施例の上側蓋を下から見た図、

【図３】他の実施例を示す軸受装置の断面図、

【図４】図３実施例の上側蓋を下から見た図、

【図５】図３実施例の油受上から見た図、

【図６】図５の油受の断面図、

【図７】従来の実施例を示す軸受装置の断面図。

【符号の説明】

２，１２，２４：軸受、 ３，１３，２９：
軸受箱、４，１４，２６：上側蓋、 ７，１
７：排出口、９，１６，３０：グリース通路、 １６
ａ，３０ａ：通路 １８，３１：グリースポケット、 ３５：油受、３５
ａ：孔。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グリース補給タイプの立形構造の軸受装
   置において、軸受上部の蓋にグリースを蓄えるグリース
   ポケットを設けたことを特徴とする立形回転電機の軸受
   装置。
2. 【請求項２】 グリースポケットの軸受側開口部に金網
   を取付けた請求項１記載の立形回転電機の軸受装置。
3. 【請求項３】 軸受に新しいグリースを補給する通路
   に、上側蓋に設けたグリースポケットに連通する通路を
   設けた請求項１記載の回転電機の軸受装置。
4. 【請求項４】 軸受の下部から新しいグリースを注入
   し、上部から古いグリースを排出するタイプの立形構造
   の軸受装置において、軸受と上側蓋間の軸に排油カラー
   を取付け、軸受箱内径側に油受けを取付け、軸受上部の
   蓋にグリースを蓄え軸受側開口部に金網を取付けたグリ
   ースポケットを有することを特徴とする立形回転電機の
   軸受装置。
5. 【請求項５】 軸受箱内径側に取付けた油受けの溝に複
   数個の孔を設けて古いグリースを排出する排出口をほぼ
   １８０°の位置に配置した請求項４記載の立形回転電機
   の軸受装置。