JPH0722721B2 - 高速駆動機構の潤滑冷却装置 - Google Patents

高速駆動機構の潤滑冷却装置

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JPH0722721B2
JPH0722721B2 JP2121671A JP12167190A JPH0722721B2 JP H0722721 B2 JPH0722721 B2 JP H0722721B2 JP 2121671 A JP2121671 A JP 2121671A JP 12167190 A JP12167190 A JP 12167190A JP H0722721 B2 JPH0722721 B2 JP H0722721B2
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JP
Japan
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lubricating oil
casing
pump chamber
rotating shaft
bearing
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JP2121671A
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JPH0416254A (ja
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吉弥 谷野
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Nippon Pillar Packing Co Ltd
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Nippon Pillar Packing Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N7/00Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated
    • F16N7/36Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated with feed by pumping action of the member to be lubricated or of a shaft of the machine; Centrifugal lubrication
    • F16N7/366Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated with feed by pumping action of the member to be lubricated or of a shaft of the machine; Centrifugal lubrication with feed by pumping action of a vertical shaft of the machine

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、遠心分離機などの駆動部分として用いられる
高速駆動機構の潤滑冷却装置に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に、生化学用、医療用の遠心分離機では、最大105r
pm程度の高回転が必要であることから、付属ポンプを設
けて、高速駆動機構の軸受にオイルミストを供給するこ
とによって、潤滑と冷却を行っている。しかし、付属ポ
ンプを設けると、部品点数が増加するうえ、大型化を招
く。さらに、生化学分析用では低温(0℃〜10℃)で使
用されることが多く、運転初期においては潤滑油の粘度
が高く、低速および加速時において潤滑不良の危険性が
ある。
この欠点を解決する手段として、従来より、高速駆動機
構を構成するモータの回転軸に軸方向に延びる孔を設
け、この孔から油溜の潤滑油を吸い上げ、遠心力を利用
して、ノズルから軸受にミスト状の潤滑油を供給する潤
滑冷却装置が知られている(たとえば、特表昭61-50200
7号公報参照)。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、回転軸はモータのロータに一体に固定されて
いるので、ロータの昇温にともなって高温になり、その
ため、回転軸の孔内を通る潤滑油も高温になる。一方、
潤滑油が熱により劣化して、カーボンの炭化等により孔
やノズルが目詰りする場合がある。したがって、潤滑お
よび冷却の信頼性が低い。
また、上記先行技術では、油溜内の潤滑油を回転軸内の
孔に吸い込んでいるから、回転軸の遠心力に抗して、油
を吸い込む必要がある。そのため、回転軸内の孔の形状
を複雑な形状にする必要があり、したがって、加工が困
難となり、コストアップを招くうえ、部品点数が今一つ
減少しない。
また、駆動軸を加工するため、その安全性の点から噴射
孔の位置と数に制限を受け、必ずしも充分な冷却と潤滑
を行えず、とくに低回転での運転時には潤滑油の噴射に
必要な充分な液圧が得られず、数千rpm以下の連続運転
は困難である。
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、加
工が容易であるとともに部品点数も減少して、コストダ
ウン、小型化及び高速駆動時の安全性の確保を図りつ
つ、低速から高速までの広い運転範囲にわたり潤滑およ
び冷却の信頼性を向上することができる高速駆動機構の
潤滑冷却装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明は、ケーシングに固
定されたステータと、このステータに対向するロータ
と、このロータと一体回転する中実の回転軸とを有する
高速駆動機構であって、上記回転軸と一体に回転するこ
とにより上記ケーシングの下方の油溜めケース下部に形
成したポンプ室内の潤滑油を径方向の外方に向かって吐
出する回転体を上記回転軸の下端部に該回転軸の外周よ
り径方向外方に突出させて設け、上記回転体により吐出
された潤滑油を上方に導く供給通路と、この供給通路に
連通し上記回転軸の軸受に潤滑油を指向させるノズルと
を、上記ケーシング側に設け、上記軸受に潤滑した潤滑
油を上記ポンプ室に帰還させる帰還通路を設けたもので
ある。
[作用] 上記のような構成の本発明の高速駆動機構の潤滑冷却装
置によれば、回転軸の下端部に設けた回転体の回転によ
ってポンプ室内の潤滑油を遠心力により径方向の外方に
吐出するとともに、その吐出した潤滑油を回転軸よりも
低温なケーシング側に設けた供給通路及びノズルを通し
て、回転軸の軸受に指向させて供給することが可能であ
り、また、潤滑後の潤滑油は帰還通路を介してポンプ室
内に帰還させることが可能である。したがって、上記回
転体の径及び形状を潤滑油の最適噴出圧力に基づいて設
定するだけで、特別な付属ポンプを用いることなく、ま
た、回転軸は中実のままで、複雑な形状に加工する必要
もなく、加工が容易で、かつ部品点数も減少してコスト
ダウン、装置の小型化ならびに回転軸強度を保持して安
全性を図りつつ、高速から低速の広い運転範囲にわたっ
て十分な潤滑と冷却とを行なうことができる。また、ポ
ンプ室から軸受までの供給通路及びノズルが回転軸に比
べて低温なケーシング側に設けられているので、潤滑油
中のカーボンの炭化によるノズルの目詰まりが防止され
て、潤滑及び冷却の信頼性を向上することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。こ
の実施例は遠心分離機の駆動部分に適用したものであ
る。
第1図において、回転軸1はロータ2を貫通する状態で
ロータ2に設けられており、ロータ2と一体に回転す
る。上記ロータ2には、ケーシング3に固定されたステ
ータ4が対向している。なお、ロータ2とステータ4と
の間の隙間は、極めて小さい値(μmオーダ)に設定さ
れている。
上記ケーシング3は、遠心分離機の底壁部を構成するモ
ータカバー3a,モータケース3b,油溜ケース3cおよび油溜
カバー3dから構成されている。上記モータカバー3aおよ
びモータケース3bには、それぞれ、軸受5A,5Bを介し
て、回転軸1が回転自在に軸支されている。なお、軸受
5A,5Bは、たとえば、ボールベアリングからなる。
上記回転軸1は、モータケース3bを貫通して上下に延び
ており、油溜ケース3c内に挿入されている。上記回転軸
1の下端部には、たとえば円板からなる回転体6が回転
軸1の外周に突出して設けられている。この回転体6
は、油溜ケース3c下部のポンプ室7内に配置されてお
り、上記回転軸1と一体に回転することによって、上記
ポンプ室7の潤滑油Oを径方向の外方に向かって、吐出
孔8aに吐出するものである。
上記吐出孔8aは、上方に延びる供給孔8bに連通してお
り、この供給孔8bとで供給通路8を構成している。この
供給通路8は上記ケーシング3に設けられており、上記
回転体6にによって吐出された潤滑油Oを上方に導く。
これにより、ケーシング3を介してステータ4などが冷
却される。
上記供給通路8の供給孔8bの中間および上端部には、ノ
ズル9A,9bが連通している。これらのノズル9A,9Bは、上
記ケーシング3のモータケース3bに設けられており、そ
れぞれ、上記軸受5A,5Bにミスト状の潤滑油Oを指向さ
せて供給する。これにより、軸受5A,5Bが潤滑される。
上記ノズル9A,9Bおよび供給通路8は、第2図のよう
に、たとえば、円周方向に等角度ピッチで3本設けられ
ているが、必要とされる潤滑油量に応じて増減可能であ
り、等角度ピッチで複数本設けられればよい。また、供
給通路8は周溝18を介して互いに連通され、高速運転時
での必要以上の潤滑油Oの高圧を回避するために逆止弁
16が、溝15に連通するように油溜ケース3cの内壁に取り
付けられている。
第1図において、上記軸受5Aを潤滑した潤滑油Oは、モ
ータケース3bの内周に形成した第1の帰還孔11と、モー
タケース3bの底部に形成した第2の帰還孔12とを経由し
て、油溜ケース3c内に戻る。一方、上記軸受5Bを潤滑し
た潤滑油Oは、上記第2の帰還孔12を経由して油溜ケー
ス3c内に戻る。
上記油溜ケース3c内に戻った潤滑油Oは、油溜ケース3c
における回転軸1のまわりに形成した第3の帰還孔13か
ら、ポンプ室7の上部に供給されてポンプ室7に帰還す
る。また、上記潤滑油Oは、油溜ケース3cおよび油溜カ
バー3dに形成した第4の帰還孔14から、ポンプ室7の下
部に供給されてポンプ室7に帰還する。
上記第1,第2,第3および第4の帰還孔11,12,13,14によ
って、この発明の帰還通路10が構成されている。
上記構成において、ステータ4が固定されたケーシング
3は、ロータ2と一体の回転軸1よりも低温である。こ
こで、この潤滑冷却装置は、ポンプ室7からの潤滑油O
が、回転軸1よりも低温なケーシング3に形成された供
給通路8およびノズル9A,9Bを介して、軸受5A,5Bに供給
される。そのため、潤滑油Oが高温になるのを防止で
き、したがって、潤滑油O中のカーボンの炭化によるノ
ズル9A,9Bの目詰りを防止できる。その結果、潤滑およ
び冷却の信頼性が向上する。
また、この潤滑冷却装置では、回転軸1の外周に設けた
回転体6により、ポンプ室7内の潤滑油Oを、遠心力を
利用して径方向の外方に吐出している。そのため、回転
体6を円板のような単純な形状、構造のものとすること
ができる。したがって、加工が容易でコストが安くなる
うえ、部品点数も減少する。
なお、回転体6は、円板に限らず、たとえば、外周に凹
凸を有する形状などであってもよい。
また、付属ポンプを設けておらず、しかも、供給通路8
がケーシング3に設けられており、回転軸1を中実とす
ることができるから、回転軸1は径大にならず安全性も
向上する。したがって、潤滑冷却装置が小型になる。
ところで、上記実施例では、ポンプ室7には、上方から
第3の帰還孔13が開口しており、下方から第4の帰還孔
14が開口している。したがって、回転体6は、ポンプ室
7内の上部および下部の潤滑油Oを吐出するので、回転
軸1にスラスト力が働くのを抑制できる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、回転
軸の下端部に設けた回転体の回転によってポンプ室内の
潤滑油を遠心力により径方向の外方に吐出させ、その吐
出した潤滑油を回転軸よりも低温なケーシング側に設け
た供給通路及びノズルを通して回転軸の軸受に指向させ
て供給するようにしたので、回転軸は中実のままにし
て、上記回転体の径及び形状を潤滑油の最適噴出圧力に
基づいて設定するだけで、特別な付属ポンプを用いるこ
となく、また、加工も容易で部品点数の減少によりコス
トダウン、装置の小型化とともに回転軸強度を保持して
安全性を図りつつ、高速から低速の広い運転範囲にわた
って適正かつ十分な潤滑と冷却とを行なうことができ
る。その上、ポンプ室から軸受までの供給通路及びノズ
ルを回転軸に比べて低温なケーシング側に設けているの
で、潤滑油中のカーボンの炭化によるノズルの目詰まり
を防止することができ、長時間におよぶ連続運転に際し
ても所定の潤滑及び冷却性能を確保し、その信頼性を著
しく向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す縦断面図、第2図は
第1図のII-II線断面図である。 1……回転軸、2……ロータ、3……ケーシング、4…
…ステータ、5A,5B……軸受、6……回転体、7……ポ
ンプ室、8……供給通路、9A,9B……ノズル、10……帰
還通路、15……連通溝、16……逆止弁、O……潤滑油。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ケーシングに固定されたステータと、この
    ステータに対向するロータと、このロータと一体回転す
    る中実の回転軸とを有する高速駆動機構であって、 上記回転軸と一体に回転することにより上記ケーシング
    の下方の油溜めケース下部に形成したポンプ室内の潤滑
    油を径方向の外方に向かって吐出する回転体を上記回転
    軸の下端部に該回転軸の外周より径方向外方に突出させ
    て設け、 上記回転体により吐出された潤滑油を上方に導く供給通
    路と、この供給通路に連通し上記回転軸の軸受に潤滑油
    を指向させるノズルとを、上記ケーシング側に設け、 上記軸受に潤滑した潤滑油を上記ポンプ室に帰還させる
    帰還通路を設けた高速駆動機構の潤滑冷却装置。
JP2121671A 1990-05-10 1990-05-10 高速駆動機構の潤滑冷却装置 Expired - Lifetime JPH0722721B2 (ja)

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JPH0416254A JPH0416254A (ja) 1992-01-21
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SE521062C2 (sv) * 1999-03-08 2003-09-30 Alfa Laval Corp Ab Drivenhet för en centrifugrotor hos en centrifugalseparator
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JPH0416254A (ja) 1992-01-21

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