JP6355245B2 - 作業車両用回転電機の給脂装置 - Google Patents

Description

本発明は、ホイルローダ等の作業車両に備える回転電機の軸受にグリースを供給する給脂装置に関する。

電動機や発電機あるいは発電電動機等の回転電機の軸受には、特許文献１に記載のように、グリースを供給するため、軸受ハウジングに設けられた軸受本体に給脂流路を設け、その給脂流路に給脂口を設けると共に、給脂口から離れた個所に軸受本体からグリースを排出する排出流路および排出口を設ける。そして通常時には排出口からのグリースの流出を防止するため、排出口はカバーにより閉塞されており、給脂口には逆止弁を内蔵するニップルを設けるかまたは栓を設けることにより、給脂流路を塞いでグリースの流出を防止する。

特開平１１−３０２４０号公報

作業車両においては、所定稼働時間（例えば２０００時間）ごとにオーバーホールを行なう。このオーバーホールの際等に、回転電機の軸受に給脂を行なう。この給脂は、グリースガンのような手動式の給脂具か、あるいは動力を用いた自動式給脂装置を用いて、供給するグリースに圧力をかけながら給脂口から給脂流路を通して軸受本体にグリースを供給する。しかしながら、従来の構成によると、この給脂を行なう際に、排出口がカバーにより閉塞されていると、グリースの供給圧力によりグリースが回転電機内等に侵入し、回転電機あるいは周辺機器に悪影響を与えるおそれがあった。

本発明は、上記の問題点に鑑み、グリース供給時において、グリースが回転電機内等に侵入するおそれがない作業車両用回転電機の給脂装置を提供することを目的とする。

請求項１の作業車両用回転電機の給脂装置は、
軸受ハウジングに設けられ、グリースを軸受本体に供給する給脂流路と、
軸受ハウジングに設けられ、グリースを軸受本体から外部に排出する排出流路と、
前記排出流路に繋がる排出口と、
前記排出口を開閉可能に覆うカバーと、
前記給脂流路に繋がる給脂口とを備え、
前記排出口を前記カバーで覆った状態において、前記給脂口の先端の少なくとも一部が前記カバーで覆われることにより、給脂が不可能であり、
前記カバーの取外し、または前記カバーの前記排出口を覆った状態からの変位により、給脂が可能となる配置構造を有することを特徴とする。

請求項２の作業車両用回転電機の給脂装置は、請求項１に記載の作業車両用回転電機の給脂装置において、
前記給脂口と前記排出口とが隣接させて設けられていることを特徴とする。

請求項３の作業車両用回転電機の給脂装置は、請求項１または２に記載の作業車両用回転電機の給脂装置において、
前記軸受ハウジングに、前記排出流路に連続する排出口が設けられると共に、軸受ハウジングにおける前記排出口から離れた個所に給脂流路が設けられ、
前記給脂口と前記給脂流路とが給脂配管により接続されていることを特徴とする。

請求項４の作業車両用回転電機の給脂装置は、請求項１または２に記載の作業車両用回転電機の給脂装置において、
前記給脂流路と前記給脂口とを接続する給脂配管と、
前記排出流路と前記排出口とを接続する排出配管と、
前記給脂口および前記排出口を取付けた取付け部材とを備えたことを特徴とする。

請求項５の作業車両用回転電機の給脂装置は、
給脂装置を適用する回転電機がエンジンに直結された発電機または発電電動機であることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、軸受にグリースを供給する給脂時には、カバーを動かしてグリースの排出口を開放しなければ給脂ができないため、排出口がカバーで閉塞されたまま給脂を行なう事態の発生が回避される。このため、カバーで排出口が閉塞されたままで給脂した場合における軸受から回転電機内等へのグリースの侵入が防止され、グリースの侵入による汚れの発生や回転電機や周辺機器への悪影響を防止することができる。

請求項２の発明によれば、給脂口と排出口とを隣接させて設けたので、給脂時にグリースの排出を容易に確認できる。

請求項３の発明によれば、給脂口と給脂流路とを給脂配管により接続したので、軸受への給脂にとって好ましい給脂口と排出口との配置、すなわち給脂口と排出口とを離れた位置に配置した場合であっても、給脂口と排出口とを目視や給脂作業にとって好適な個所に設けることができ、給脂作業やカバーの着脱が容易となる。

請求項４の発明によれば、軸受ハウジングに備える給脂流路および排出流路の配置個所と異なる個所に取付け部材を設け、その取付け部材に給脂口と排出口とを設け、その給脂口と排出口とを、軸受ハウジングに備えられている給脂口と排出口とにそれぞれ給脂配管および排出配管により接続したので、給脂口と排出口を目視や給脂作業にとってより好適な個所に設けることができ、給脂作業やカバーの着脱がさらに容易となる。

請求項５の発明は、エンジンからの熱的影響が大きな発電機または発電電動機に本発明の給脂装置を適用したものであり、このような回転電機はグリースの劣化が進行しやすく、比較的グリースの供給頻度が高いため、より重要な効果を得ることができる。

本発明の給脂装置を適用する作業車両の車体フレーム上の回転電機を含む機器の配置の一例を示す側面図である。 本発明による給脂装置の一実施の形態を示す斜視図である。 図２の要部拡大斜視図である。 本実施の形態において、車体フレームに設けた開口部から機器搭載部を覗いた場合の側面図であり、（Ａ）は排出口を閉塞するカバーを着けている状態、（Ｂ）はそのカバーを外した状態をそれぞれ示す。 （Ａ）は本発明の給脂装置の他の実施の形態を示す断面図、（Ｂ）はその給脂口および排出口の取付け部材を示す断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の部分破断Ｅ矢視図である。 （Ａ）は本発明の給脂装置の他の実施の形態を示す軸受の端面図、（Ｂ）は（Ａ）のＦ−Ｆ断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の要部を示す一部破断平面図である。 （Ａ）は本発明の給脂装置の他の実施の形態を示す軸受の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の端面図、（Ｃ）は（Ａ）のＧ−Ｇ断面図である。

図１は本発明の給脂装置を適用する作業車両であるホイルローダにおけるフレーム上の回転電機を含む機器の配置の一例を示す側面図である。ホイルローダとは、車両の前部に油圧シリンダにより起伏可能にブームを取付け、ブームの前端に油圧シリンダにより上下に回動可能にバケットを取付けた構成を有する。そして、ブームおよびバケットを下げた姿勢で車両の前進により土砂等にバケットを食い込ませて土砂等をバケット内に積込み、その後バケットを上向きに回動させ、さらにブームを上げた状態にして車両を搬送させ、トラックの荷台に土砂等を積み込むかあるいは集積個所に土砂等を集積させるものである。

図１において、１はホイルローダの車体フレームであり、１ａは車両の前後方向に見て前側、１ｂは後側である。車体フレーム１上にはエンジン２と、エンジン２の回転力を受けて駆動される発電電動機３と、発電電動機３に直結された油圧ポンプ４とを備える。発電電動機３は、エンジン２により駆動されて発電し、不図示の蓄電器に充電したり、蓄電器からの電力の供給を受けて電動機として油圧ポンプ４を駆動することにより、燃費の向上を図る。

図２は本発明による給脂装置の一実施の形態を示す斜視図、図３は図２の要部拡大斜視図である。発電電動機３の本体部３ａにおける図１に示したエンジン２側にはエンジン２にボルト５により結合するフランジ３ｂを一体に有する。６は発電電動機３におけるエンジン２の反対側に設けた軸受である。

この軸受６は後述の図５（本発明の他の実施の形態を示す。）に示すものと基本構想が同じとなる転がり軸受である。図５に示すように、この軸受６は、軸受ハウジング６ａと軸受本体６ｄとからなり、軸受本体６ｄは内輪６ｘと外輪６ｙとの間に転動体（図示のような球体またはコロ）６ｚを介在させて構成する。そして軸受ハウジング６ａに設けた貫通孔６ｂに回転軸１２を回転可能に貫挿し、この回転軸１２に軸受本体６ｄの内輪６ｘを固定し、軸受ハウジング６ａの端部に設けた大径の孔６ｃに外輪６ｙを固定して軸受本体６ｄを軸受ハウジング６ａに取付ける。

軸受ハウジング６ａには給脂流路１３と排出流路１４とを有する。図５に示す矢印は給脂時におけるグリースの流れを示しており、軸受本体６ｄと端板８との間にはグリースを通す隙間３６を有する。回転軸１２の端部には、後述のように油圧ポンプ４に結合する円筒部１２ａを有する。

図２、図３に示すように、軸受ハウジング６ａには一体のフランジ６ｅを有し、このフランジ６ｅをボルト７により発電電動機３の本体部３ａに固定することにより、軸受６が発電電動機３の本体部３ａの端部に取付けられる。端板８は油圧ポンプ４の取付け板を兼ねたものであって、この端板８は軸受ハウジング６ａにボルト９により固定される。

図３に示すように、端板８には複数のねじ孔８ａを有し、図２に示すように、油圧ポンプ４の端部のフランジ４ａの孔に貫挿するボルト１０を、端板８のねじ孔８ａを螺合することにより、軸受６の端板８に油圧ポンプ４を結合する。図３において、８ｂは端板８の中央に設けた円孔であり、この円孔８ｂ内に発電電動機３の回転軸１２と一体の円筒部１２ａを貫挿する。この円筒部１２ａは内部にスプライン溝１２ｂを有するものであり、油圧ポンプ４の入力軸であるスプライン軸(図示せず)をこのスプライン溝１２ｂを有する孔に嵌合して油圧ポンプ４の入力軸を回転軸１２に結合する。

図３において、１３は図５（Ａ）に示したように、軸受ハウジング６ａの一方の側面に設けたグリースの給脂流路、１５は軸受ハウジング６ａにおける給脂流路１３の反対側の側面に溶接またはボルト等の固定具を用いて固定した排出口形成体であり、軸受６から排出されるグリースの排出口１５ａを設けたものである。この排出口１５ａは図５（Ａ）に示した排出流路１４に連通する。１６はこの排出口形成体１５の下部側面に取付けたグリース供給用の給脂口であり、この例ではニップルにより構成している。この給脂口１６は、その先端を軸受６の半径方向に見て外向きにして取付ける。

１８は給脂流路１３と給脂口１６とを接続する給脂配管であり、その一端を、給脂流路１３に固定した配管１９に継手２０により接続し、他端を、排出口形成体１５に継手２１により結合し、その継手２１の内部と給脂口１６の内部とを、排出口形成体１５に設けたＬ字形の流路１５ｂにより連通させる。

２４は排出口１５ａを開閉可能に閉塞するカバーであり、このカバー２４は排出口形成体１５にボルトやねじ等の固定具２５によって着脱可能に取付ける。このカバー２４は、これを排出口形成体１５に取付けた状態において、給脂口１６にグリースガン(図示せず)のような手動式給脂具や動力を用いた給脂装置等の給脂手段による給脂が不可能となるように、カバー２４によって給脂口１６の先端の少なくとも一部を覆うように、カバー２４を給脂口１６に対して当接または非当接状態で取付ける。

図１に示すように、車体フレーム１の側板１ｃにおける発電電動機３の軸受６に対応する部分には、グリース交換等のメンテナンス作業のための開口部２６が設けられている。図４（Ａ）に示すように、排出口１５ａを閉塞するカバー２４はこの開口部２６に対面しており、排出口形成体１５にカバー２４を取付けた状態においては、カバー２４が邪魔になって給脂が不可能である。一方、図４（Ｂ）に示すように、カバー２４を取外した状態においては、給脂口１６が開口部２６側に露出し、給脂を行なうことが可能となる。

なお、給脂時は、カバー２４を取外した状態において、排出口１５ａからのグリースの排出を確認することにより、グリースの交換を確認することができる。

このように、本実施の形態においては、軸受６にグリースを供給する給脂時には、カバー２４を取外してグリースの排出口１５ａを開放しなければ給脂ができないため、排出口１５ａがカバー２４で閉塞されたまま給脂を行なう事態の発生が回避される。このため、カバー２４で排出口１５ａが閉塞されたままで給脂した場合における軸受６から発電電動機３内、あるいは油圧ポンプ４のような周辺機器等へのグリースの侵入が防止され、グリースの侵入による汚れの発生や回転電機を含む周辺機器への悪影響を防止することができる。

また、本実施の形態においては、給脂口１６と排出口１５ａとを隣接させて設けたので、給脂時にグリースの排出を容易に確認できる。

また、本実施の形態によれば、給脂流路１３と給脂口１６とを給脂配管１８により接続したので、軸受６への給脂にとって好ましい給脂流路１３と排出口１５ａとの配置、すなわち給脂流路１３と排出口１５ａとを離れた位置に配置した場合であっても、給脂口１６と排出口１５ａとを目視や給脂作業にとって好適な個所に設けることができ、給脂作業やカバーの着脱が容易となる。

なお、図示例では排出口形成体１５に給脂口１６を設けた例を示したが、排出口形成体１５と異なる部材に給脂口１６を設けてもよい。また、カバー２４は排出口形成体１５に回動可能あるいはスライド可能、すなわち変位可能に取付けることにより、排出口１５ａを開閉可能としてもよい。

図５は本発明の給脂装置の他の実施の形態である。図５（Ａ）に示す軸受６の断面構造は前述の通りである。本実施の形態においては、軸受ハウジング６ａに設けた給脂流路１３、排出流路１４にそれぞれ給脂配管２８、排出配管２９の一端を接続し、これらの配管２８，２９の他端を、図５（Ｂ）、（Ｃ）に示す取付け部材３０に取付ける。この取付け部材３０は、給脂に好適な場所である例えば軸受ハウジング６ａの上面や側面あるいは発電電動機３の本体部３ａ等のような、軸受６の給脂流路１３や排出流路１４と異なる個所に設定した取付け面３２にボルトやねじ等の固定具３１により取付ける。また、この取付け部材３０は既存の板材等の部材であってもよい。

取付け部材３０は、取付け面３２に取付けるＬ字形の板状部３０ａと、この板状部３０ａの片面に一体に設けたボックス部３０ｂとを有する。ボックス部３０ｂは、仕切り板３０ｃにより上下の部屋３０ｄ，３０ｅに仕切り、上側の部屋３０ｄ内に給脂配管２８の端部に接続した給脂口（ニップル）１６を設け、下側の部屋３０ｅ内に、排出配管２９の端部を接続する排出口２９ａを設ける。３３はこのボックス部３０ｂの開口面に取付けられて部屋３０ｄ，３０ｅを閉塞するカバーであり、このカバー３３はボルトやねじ等の固定具３４によりボックス部３０ｂに着脱可能に固定される。３５はボックス部３０ｂとカバー３３との間に設けたシール材であり、通常時に排出口２９ａからボックス部３０ｂ内の下側の部屋３０ｅからグリースが外部に漏出することを防止するものである。

図５の実施の形態によれば、軸受ハウジング６ａに設けた給脂流路１３および排出流路１４の配置個所と異なる個所に設けた取付け部材３０に、給脂口１６と排出口２９ａとを設け、給脂口１６と排出口２９ａとを、軸受ハウジング６ａに備えられている給脂流路１３と排出流路１４とにそれぞれ給脂配管２８，排出配管２９により接続したので、給脂口１６と排出口２９ａを目視や給脂作業にとってより好適な個所に設けることができ、給脂作業やカバーの着脱がさらに容易となる。

なお、図５（Ｂ）、（Ｃ）の例においては、給脂口１６と排出口２９ａの両者にそれぞれ部屋３０ｄ，３０ｅを設けたが、排出口２９ａだけを部屋３０ｅで囲い、給脂口１６の周囲には部屋３０ｄを設けず、カバー３３を取付けている場合には、給脂口１６からの給脂がカバー３３が障害となって不可能になる配置構造としてもよい。

図６は本発明による給脂装置の他の実施の形態を示すもので、図６（Ａ）は軸受の端面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＦ−Ｆ断面図、図６（Ｃ）は給脂口および排出口の構造を示す平面図である。本実施の形態は、軸受ハウジング６ａにおける隣接する個所に給脂流路１３と排出流路１４とを設け、給脂流路１３には給脂口（ニップル）１６を設け、給脂口１６と排出流路１４の開口部である排出口１４ａとをボックス部３７で囲う構造とする。また、ボックス部３７内に仕切り３８を設けて給脂口１６を囲う部屋３７ａと排出口１４ａを囲う部屋３７ｂとを形成する。

３９はボックス部３７の開口面を覆うカバーである。軸受ハウジング６ａの円周方向におけるボックス部３７の両端にはこのカバー３９の取付け座４０を設ける。そしてカバー３９をボルトやねじ等の固定具４１により取付け座４０に固定することにより、部屋３７ａ，３７ｂをカバー３９により閉塞する。４２はボックス部３７とカバー３９との間に設けたシール材であり、通常時に排出口１４ａから漏れるグリースが外部に流出することを防止するものである。

軸受ハウジング６ａの端面と端板８との間には隙間３６が形成されており、カバー３９を取外して給脂する際には、矢印に示すように、給脂口１６から供給されるグリースはその隙間３６を通り、軸受本体６ｄを経由して排出流路１４に至り、排出口１４ａから部屋３７ｂを経て外部に流出する。この給脂の場合も回転軸１２を回転させながら給脂することにより、グリースを軸受本体６ｄの全体に充填することができる。

本実施の形態においても、カバー３９を取外さなければ給脂は不可能となるので、カバー３９で排出口１４ａが閉塞されたままで給脂した場合における軸受６から発電電動機３や油圧ポンプ４内等へのグリースの侵入が回避され、グリースの侵入による汚れの発生や発電電動機３を含む周辺機器への悪影響を防止することができる。また、図６の実施の形態においては、給脂口１６と排出口１４ａとを隣接させて設けたので、給脂時にグリースの排出を容易に確認できる。

図６の実施の形態においても、排出口１４ａだけを部屋３７ｂで囲い給脂口１６の周囲には部屋３７ａを設けず、カバー３９を取付けている場合には、給脂口１６からの給脂がカバー３９により邪魔される構造としてもよい。

図７は本発明の給脂装置の他の実施の形態を示すもので、油圧ポンプ４を結合しない発電電動機３または発電機もしくは電動機に適用されるものである。図７（Ａ）は軸受６の平面図、図７（Ｂ）は軸受６の端面図、図７（Ｃ）は図７（Ａ）のＧ−Ｇ断面図である。

図７の実施の形態においては、軸受ハウジング６ａの外周の一部（図示例では上部）に給脂流路１３を設け、軸受ハウジング６ａの外周における給脂流路１３の反対側（図示例では下部）に排出流路１４および排出口１４ａを設ける。給脂流路１３に給脂口（ニップル）１６を設けると共に、軸受ハウジング６ａの上面には給脂口１６を囲うボックス部４３を形成する。４４は排出口１４ａとボックス部４３とを同時に閉塞するカバーであり、このカバー４４は側面視がコ字形をなす。４５はボックス部４３に軸受６の軸方向に隣接して設けたカバー４４の取付け座４５である。カバー４４は、この取付け座４５に取付ける固定具４６によりカバー４４の上板部４４ａを固定して取付ける。この取付け状態では、下板部４４ｂが排出口１４ａを閉塞する。４４ｃはカバー４４を軸受６に着脱するための把手である。

本実施の形態においても、カバー４４を取外して排出口１４ａを露出させなければ給脂口１６から給脂を行なえず、排出口１４ａが閉塞されたままでの給脂は不可能となるので、カバー４４で排出口１４ａが閉塞されたままで給脂した場合における軸受６から発電電動機３や油圧ポンプ４内等へのグリースの侵入が回避され、グリースの侵入による汚れの発生や発電電動機３を含む周辺機器への悪影響を防止することができる。

本発明はホイルローダ以外の油圧ショベルやその応用機械等の発電機、発電電動機、電動機等の回転電機の軸受の給脂装置として用いることができる。特にエンジンに直結されてエンジンからの熱を受ける発電機や発電電動機のような回転電機の場合、グリースの劣化が進行しやすく、グリースの交換頻度が高くなるので、本発明は重要な効果を発揮することができる。

上記各実施の形態においては、カバー２４，３３，３９，４４を取外すことによりニップル１６からの給脂が可能となる構成としたが、これらのカバー２４，３３，３９，４４を回動させたり、スライドさせる等の変位をさせることにより、給脂口１６からの給脂ができるように構成してもよい。また、給脂口１６は逆止弁を内蔵するニップルによって構成するのではなく、給脂口をねじ式あるいはピン式に嵌合する栓によって閉塞する構造としてもよい。また、本発明を実施する場合は、上記の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。

１ 車体フレーム
２ エンジン
３ 発電電動機
４ 油圧ポンプ
６ 軸受
６ａ 軸受ハウジング
６ｄ 軸受本体
８ 端板
１２ 回転軸
１３ 給脂流路
１４ 排出流路
１４ａ 排出口
１５ 排出口形成体
１５ａ 排出口
１６ 給脂口
１８ 給脂配管
２４ カバー
２８ 給脂配管
２９ 排出配管
２９ａ 排出口
３０ 取付け部材
３０ｂ ボックス部
３３ カバー
３７ ボックス部
３９ カバー
４４ カバー

Claims (5)

1. 軸受ハウジングに設けられ、グリースを軸受本体に供給する給脂流路と、
   軸受ハウジングに設けられ、グリースを軸受本体から外部に排出する排出流路と、
   前記排出流路に繋がる排出口と、
   前記排出口を開閉可能に覆うカバーと、
   前記給脂流路に繋がる給脂口とを備え、
   前記排出口を前記カバーで覆った状態において、前記給脂口の先端の少なくとも一部が前記カバーで覆われることにより、給脂が不可能であり、
   前記カバーの取外し、または前記カバーの前記排出口を覆った状態からの変位により、給脂が可能となる配置構造を有することを特徴とする作業車両用回転電機の給脂装置。
2. 請求項１に記載の作業車両用回転電機の給脂装置において、
   前記給脂口と前記排出口とが隣接させて設けられていることを特徴とする作業車両用回転電機の給脂装置。
3. 請求項１または２に記載の作業車両用回転電機の給脂装置において、
   前記軸受ハウジングに、前記排出流路に連続する排出口が設けられると共に、軸受ハウジングにおける前記排出口から離れた個所に給脂流路が設けられ、
   前記給脂口と前記給脂流路とが給脂配管により接続されていることを特徴とする作業車両用回転電機の給脂装置。
4. 請求項１または２に記載の作業車両用回転電機の給脂装置において、
   前記給脂流路と前記給脂口とを接続する給脂配管と、
   前記排出流路と前記排出口とを接続する排出配管と、
   前記給脂口および前記排出口を取付けた取付け部材とを備えたことを特徴とする回転電機の軸受の給脂装置。
5. 請求項１から４までのいずれか１項に記載の作業車両用回転電機の給脂装置において、
   給脂装置を適用する回転電機がエンジンに直結された発電機または発電電動機であることを特徴とする作業車両用回転電機の給脂装置。

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