JPH0562680B2 - - Google Patents

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JPH0562680B2
JPH0562680B2 JP60501343A JP50134385A JPH0562680B2 JP H0562680 B2 JPH0562680 B2 JP H0562680B2 JP 60501343 A JP60501343 A JP 60501343A JP 50134385 A JP50134385 A JP 50134385A JP H0562680 B2 JPH0562680 B2 JP H0562680B2
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oil
flow
bearing
lubrication
motor
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JP60501343A
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Inventor
Robaato Henrii Junia Giiberaa
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SmithKline Beecham Corp
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SmithKline Beecham Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B9/00Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/12Suspending rotary bowls ; Bearings; Packings for bearings
    • 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
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6637Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
    • F16C33/6659Details of supply of the liquid to the bearing, e.g. passages or nozzles
    • F16C33/6666Details of supply of the liquid to the bearing, e.g. passages or nozzles from an oil bath in the bearing housing, e.g. by an oil ring or centrifugal disc
    • 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
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
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    • F16C33/6637Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
    • F16C33/6659Details of supply of the liquid to the bearing, e.g. passages or nozzles
    • F16C33/6677Details of supply of the liquid to the bearing, e.g. passages or nozzles from radial inside, e.g. via a passage through the shaft and/or inner ring
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1732Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
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    • F16N2210/22Centrifuges
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    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S384/90Cooling or heating

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  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)

Description

請求の範囲 1 上部軸受および下部軸受に支持された縦方向
のシヤフトおよび油貯めを有し、前記縦方向のシ
ヤフトが、前記油貯めからの油のための内部通路
と、該通路の面上の油が両軸受の近傍に流れる上
部孔および下部孔とを規定する型式の遠心機モー
タのための潤滑および冷却機構の改良であつて、
(a)油を前記油貯めから前記通路へ上方に向けて進
めるための前記シヤフトの下端における先細の入
口であつてその寸法および逓減率が両軸受を潤滑
するに必要な油よりも実質的に多い油の流れを前
記通路を経て生じさせるように選択される入口
と、(b)前記下部孔から出る前記油のうちの比較的
高い割合部分を前記下部軸受に入るに十分に微細
な潤滑霧にするための下部霧化部材と、(c)前記上
部孔から出る前記油のうちの比較的低い割合部分
を前記上部軸受に入るに十分に微細な潤滑霧に
し、また、残りの油が前記油貯めに戻ることを許
す上部霧化部材とを含み、(d)前記通路が、前記下
部孔を経る油の流れの量を前記通路を経る全部の
油の流れの少ない一部に制限するための、前記上
部孔および下孔間において前記下部孔に近接する
半径方向段を含み、前記通路の前記油の流れに関
する前記半径方向段の上流側がその下流側より狭
い、潤滑および冷却機構。
2 軸受保持部材であつてその一部が前記上部霧
化部材として作用する軸受保持部材を含む、請求
の範囲第1項に記載の機構。
3 前記上部霧化部材は少なくとも一つの突出歯
を含み、油が前記歯を打つときにのみ潤滑霧が実
質的に発生される、請求の範囲第1項に記載の機
構。
4 前記上部霧化部材は、前記上部孔から出る油
を霧化すべく適用される少なくとも一つの妨害セ
クシヨンと、前記上部孔から出るが前記油貯めに
戻ることを許すように適用される非妨害セクシヨ
ンとを含む、請求の範囲第1項に記載の機構。
5 前記段は、前記油の流れを上流および下流に
流体的に分離するに十分な高さである、請求の範
囲第1項に記載の機構。
6 前記下部孔および前記段の寸法は、全部の油
の流れから、前記下部軸受を過度に潤滑するに十
分な油ではなく前記下部軸受を潤滑するに十分な
油に転じるように選択される、請求の範囲第1項
に記載の機構。
7 前記上部霧化部材は、全部の油の流れから、
前記上部軸受を過度に潤滑するに十分な油ではな
く前記上部軸受を潤滑するに十分な油に転じるよ
うに形成される、請求の範囲第1項に記載の機
構。
8 前記上部霧化部材は、全部の油の流れから、
前記上部軸受を過度に潤滑するに十分ではなく前
記上部軸受を潤滑するに十分な油に転じるように
形成されている請求の範囲第6項に記載の機構。
9 両軸受に供給されない全部の油の流れの一部
は、前記モータを安全温度に維持するに十分であ
る、請求の範囲第8項に記載の機構。
10 前記シヤフトは上部セクシヨンおよび下部
セクシヨンとを有し、また、前記段は前記下部セ
クシヨンの上端を含む、請求の範囲第1項に記載
の機構。
11 上部軸受および下部軸受に支持された縦方
向のシヤフトおよび油貯めを有し、前記縦方向の
シヤフトが、前記油貯めからの油のための内部通
路と、該通路の面上の油が両軸受の近傍に流れる
上部孔および下部孔とを規定する型式の遠心機モ
ータのための潤滑および冷却機構の改良であつ
て、(a)油を前記油貯めから前記通路へ上方に向け
て進めるための前記シヤフトの下端における先細
の入口であつてその寸法および逓減率が両軸受を
潤滑するに必要な油よりも実質的に多い油の流れ
を前記通路を経て生じさせるように選択される入
口と、(b)前記油の流れのうち所定量を前記下部孔
に通すための前記通路に設けられた半径方向不連
続部であつて前記通路の前記油の流れに関する前
記半径方向不連続部の上流側がその下流側より狭
い半径方向不連続部を含む下部配分手段と、(c)前
記上部孔から出る油の所定量を前記上部軸受の近
傍に方向転換させる上部配分手段とを含む、潤滑
および冷却機構。
12 前記半径方向不連続部は前記上部孔および
下部孔の間に配置された段である、請求の範囲第
11項に記載の機構。
13 前記段は、前記油の流れを上流および下流
に流体的に分離するに十分な高さである、請求の
範囲第12項に記載の機構。
14 前記上部配分手段は、前記上部孔からの油
を霧化すべく適用される少なくとも一つの妨害セ
クシヨンと、油が前記上部孔から前記油貯めに戻
ることを許すように適用される非妨害セクシヨン
とを含む、請求の範囲第11項に記載の機構。
15 前記上部配分手段は、少なくとも一つの突
出歯を有するリングを備える、請求の範囲第11
項に記載の機構。
16 前記下部孔から出る油を霧化するための霧
化部材を含む、請求の範囲第11項に記載の機
構。
17 前記シヤフトは上部セクシヨンおよび下部
セクシヨンを有し、また、前記半径方向不連続部
は前記下部セクシヨンの上端を含む、請求の範囲
第11項に記載の機構。
18 上部軸受および下部軸受に支持された縦方
向のシヤフトおよび油貯めを有し、前記縦方向の
シヤフトが、前記油貯めからの油のための内部通
路と、該通路の面上の油が両軸受の近傍に流れる
上部孔および下部孔とを規定する型式の遠心機モ
ータのための潤滑および冷却機構の改良であつ
て、(a)油を前記油貯めから前記通路へ上方に向け
て進めるための前記シヤフトの下端における先細
の入口であつてその寸法および逓減率が両軸受を
潤滑するに必要な油よりも実質的に多い油の流れ
を前記通路を経て生じさせるように選択される入
口と、(b)前記通路の表面を比較的小さい半径を有
する下部表面領域と比較的大きい半径を有する上
部表面領域とに仕切るための半径方向段であつて
前記上部孔および下部孔の間に配置された半径方
向段と、(c)前記下部孔から油を受け入れかつ前記
油を前記下部軸受に入り込むのに十分に微細な霧
状物に変換するための下部霧化部材と、(d)前記上
部孔から油を受け入れかつ前記油を前記上部軸受
に入り込むのに十分に微細な霧状物に変換するた
めの上部霧化部材であつて前記油が前記霧状物に
変換されることなしに前記油貯めに戻ることを可
能にする少なくとも一つの間〓を含む上部霧化部
材とを含み、(e)これにより前記入口に入る油の予
め定められたそれぞれの量が前記上部軸受および
下部軸受に与えられ、量軸受の加熱を防ぐに十分
な油の流れが前記シヤフトに与えられる、潤滑お
よび冷却機構。
19 前記段は前記下部孔に近接して配置され、
これにより前記下部孔を経て流れる油が、前記入
口に入る油の比較的少ない一部を含む、請求の範
囲第18項に記載の機構。
20 前記シヤフトは上部セクシヨンおよび下部
セクシヨンを有し、また、前記段は前記下部セク
シヨンの上端を含む。請求の範囲第18項に記載
の機構。
21 前記上部霧化部材は、前記上部孔を経て流
れる油の比較的少ない一部のみが潤滑霧に変換さ
れることを保証する複数のセレーシヨンを含む、
請求の範囲第18項に記載の機構。
発明の背景 本発明は、遠心機モータの潤滑機構に関し、さ
らに詳細には、高度のモータ冷却を与え得るよう
に潤滑油を迅速に循環させ、さらには前記モータ
の軸受を過度に潤滑しない遠心機モータ潤滑機構
に向けられている。
高速度遠心機モータの軸受を適当に潤滑するこ
との決定的な重要性のために、少なからぬ努力が
潤滑機構を改良することに費やされた。本発明に
先行して使用されている潤滑機構の中で最も効果
的なものは、モータのシヤフトまたはスピンドル
に、油貯め内を伸びる先細の入口を有する内部通
路が設けられた機構である。このシヤフトが回転
すると、油は先細の入口に引き寄せられて、前記
通路の表面に沿つて上方に流れ、次いで、上部お
よび下部モータ軸受の近傍に配置された半径方向
孔を経て外方へ流れる。前記内部通路および半径
方向孔の寸法と形状を適当に選択することによ
り、この機構は軸受に対する潤滑油の連続的な供
給を与えることができる。この形式の潤滑機構の
一例が、1956年10月9日にイー・ウイードマンの
名前で発行された米国特許第2766081号明細書に
記載されている。
前記形式の潤滑機構は最も多くの点で満足され
る一方、これらの潤滑機構はその使用を制限する
好ましくない部分を有する。その最も重要なこと
は、上部軸受および下部軸受の間の油の所望の配
分を確実にすることが困難なことである。この配
分は、例えば、前記通路の相違部分の寸法または
表面粗さのわずかな相違、前記通路の表面上のよ
ごれの蓄積およびその他の要因により決定的な影
響を受ける。その結果、前記軸受の一つが過度に
潤滑され、また、他方が潤滑不足になる。これら
の条件は軸受の有効寿命を決定的に減少させる。
発明の要約 本発明の一つの重要な特徴によれば、上部軸受
および下部軸受の近傍にそれぞれ設けられた半径
方向孔間の箇所で前記通路内に不連続部または段
を導入し、潤滑油の流れに関する前記不連続部ま
たは段の上流側をその下流側より狭くすることに
より、上部および下部モータ軸受の間の潤滑油の
配分の非予測性が実質的に減少され得ることが明
らかとなつた。この段の寸法が十分であれば、該
段は、事実上、それぞれが実質的に独立の流れ特
性を有する二つの領域に前記通路を仕切る。その
結果、一方の軸受に対する潤滑油の流れにおける
乱れは、他の一方の軸受に対する潤滑油の流れに
おける乱れとは実質的に独立であるようになされ
る。このことはまた、両軸受への油の流れの間の
予測不能で望ましくない相互作用を排除すること
に資する。
半径方向段の他の利点は、これが下部潤滑孔に
近接して配置されている場合、前記段が、前記下
部潤滑孔を取り巻く油層の厚さを比較的薄くする
ことである。この薄さは、過度の量の油が下部軸
受に供給されることなしに、下部潤滑孔が比較的
大きいことを可能にする。その結果、下部潤滑孔
は、モータ作動の間、詰まりを起すようになるこ
とがほとんどない。段の潤滑孔への近接は、孔を
経る油の流れがシヤフトを経る油の全部の流れの
ほぼ一定の割合になるようにすることに役立つ。
したがつて、前記段および孔は共に流れ配分作用
をなす。
本発明のもう一つの重要な特徴は、上部モータ
軸受の近傍に改良された流れ配分部材を設けたこ
とにある。この配分部材は、望ましくは、突出す
る歯のような妨害セクシヨンであつて潤滑孔から
出る油のある量が高速で回転する軸受に入り込む
のに十分に微細な潤滑霧に細分されるようにする
セクシヨンと、歯間の間隙のような非妨害セクシ
ヨンであつて残りの油が軸受を潤滑することなく
油貯めに戻ることを許すセクシヨンとを有する。
この部材の妨害セクシヨンが非妨害セクシヨンに
関して比較的小さくまたは比較的大きく形成され
るために、上部軸受を潤滑すべく用いられる全部
の油の流れの一部は、所望の値に固定することが
できる。
好ましい実施例において、配分部材は、全体の
油の流れの比較的少ない一部のみが上部軸受を潤
滑すべく使用されるように構成されている。この
ことはまた、上部軸受を過度に潤滑することなし
に、前記の構成をとることなしに可能の他の場合
よりも、油の流れの全量が多数倍大きいようにす
ることを可能にする。この増大された油の流れの
一つの利点は、通路内の潤滑油の層の厚さを増大
させることであり、これにより、軸受への油の流
れの量の過度状態の影響を減少させる。さらに重
要なことは、この増大された油の流量が、熱がモ
ータの電機子から伝導される割合を増大させるこ
とである。したがつて、本発明の配分部材は潤滑
油の流れを安定させるだけでなく、作動するモー
タをより冷却する。
図面の説明 本発明の他の目的および利点は、以下の説明お
よび図面から明らかとなろう。
第1図は本発明に従つて構成された潤滑機構を
有する遠心機モータ組立体の単純化された横断面
図であり、第2図は下部潤滑孔の近傍における潤
滑油の性質を示す拡大部分横断面図であり、そし
て第3図は第1図の線3−3に沿つて得た拡大断
面図である。
好ましい実施例の説明 第1図を参照すると、本発明の潤滑機構の一実
施例を含む遠心機モータ駆動組立体の単純化され
た横断面図が示されている。この駆動組立体は、
電機子12および固定子14を有する交流モータ
10を含む。電機子12のシヤフトまたはスピン
ドル16が上部および下部軸受18,20にそれ
ぞれ支持されており、これらの軸受は高速度遠心
機の使用に適するサイズおよび形式の玉軸受を含
むことが望ましい。これらのうち、下部軸受20
は、適当な複数のボルト23によりモータ・ハウ
ジング26の上部セクシヨン24の下部にボルト
止めされた全体に円形のプレート22に支持され
ており、また、上部軸受18は、上部のハウジン
グ・セクシヨン24の上部により形成された首部
内に据えられている。ハウジング26は、下部ハ
ウジング・セクシヨン25により完全なものにさ
れており、該下部ハウジング・セクシヨンは複数
のボルト28により上部ハウジング・セクシヨン
24にボルト止めされ、油漏れを防ぐために両セ
クシヨン間でO−リング30が締め付けられてい
る。固定子14は、図示しない従来の取付具によ
り上部ハウジング・セクシヨン24の内部に取り
付けられている。
潤滑油が上部および下部軸受18,20に実質
的に連続して供給されることを目的として、シヤ
フト16は、油が油貯め42から上方へ流れるこ
とができる内部通路40を備える。シヤフト16
は、また、第3図に最もよく示すように、この上
方へ流れる油が上部軸受18に向けて外方へ流れ
る複数の上部潤滑孔44と、第2図に最もよく示
すように、この上方へ流れる油が下部軸受20に
向けて外方へ流れる少なくとも一つの下部潤滑孔
46とを含む。油のこの流れのための循環通路
は、符号24aで示すように上部ハウジング・セ
クシヨン24の側部を通る複数の油の流動経路
と、プレート22に穿孔された複数のそれぞれの
孔22aとを含む。この通路において油を流動さ
せるのに必要な圧力は、シヤフト16が油貯め4
2中を高速度で回転されるとき、シヤフト16の
先細にされた入口端48により遠心的に発生され
る。入口端48の寸法およびテーパの度合は、通
路40を経る油の所望の総流量を与えるように選
択されることは理解されよう。
本発明の一つの重要な特徴によれば、通路40
に、上部および下部潤滑孔44,46の間に望ま
しくは後者に近接して位置する不連続部または段
50が設けられており、通路40の前記油の流れ
に関する不連続部または段50の上流側がその下
流側より狭い。以下にさらに完全に説明されるよ
うに、段50は、上部潤滑孔44に油の流れを導
く第1の領域40aと下部潤滑孔46に油の流れ
を導く第2の下方領域40bとに前記通路40を
流れに関して仕切る作用をなす。この仕切りは、
通路40の相違部分の寸法および表面粗さにおけ
る変化が上部潤滑孔および下部潤滑孔の間の油の
流れの配分に影響を与え得る程度を減少させる故
に有用である。したがつて、この段は、通路40
の寸法および表面仕上げの厳格な公差を維持する
必要性を軽減し、その結果、シヤフト16の製造
コストを軽減する。
段50の他の有用な効果は、段50によつて、
通路40が一定の半径を有する場合よりも下部潤
滑孔46を取り巻く油の層厚が小さくなることで
ある。このことは、また、下部潤滑孔46が、該
孔を経る流れの設定流量に関し、他の方法で可能
の場合よりも大きくされることが可能である。こ
の大きい孔寸法のために、第1図の潤滑機構の下
方部分は改良された詰まり防止性能を有する。
段50が孔46に近接して配置されていれば、
さらに、孔46を経る油の流れを比較的少なくか
つシヤフト16を経る全部の油の流れのほぼ一定
の割合にする効果がある。その結果、シヤフト1
6を経る全部の油の流れは、下部軸受20を過度
に潤滑することなしに、このように構成しないで
可能の他の場合よりも大きくされる。このより多
い全部の油の流れは、また、モータ10が潤滑油
の流れにより冷却される程度を増大させる。した
がつて、段50および孔46は、本発明の潤滑機
構により生じる冷却効果を高める油流れ配分作用
を与えるべく協働する。
前記した結果が生じる理由は、第2図を参照す
ることにより容易に理解されよう。第2図におい
て、下部潤滑孔46および段50の近傍に位置す
るシヤフト16の一部の拡大された部分横断面
が、該一部上を流れる油の層とともに示されてい
る。初めに、半径方向の段50の下流(すなわち
上方)である油の流れ52aの一部に関して、こ
の流れは段50の厚さよりもわずかに小さい最大
厚さを有すること、および、この流れの深さは上
部潤滑孔44に向けて単調に減少することが明ら
かであろう。シヤフト16が段50を越える連続
的な油の流れを維持するのに十分に速く回転する
限り、油の流れ52aの最大深さは、実質的に段
50の上流(すなわち下方)の油の流れの深さ輪
郭に関係なく、段50の高さよりもわずかに小さ
く維持される。したがつて、段50は通路域40
aにおける油の深さ輪郭を通路域40bにおける
油の深さ輪郭と実質的に独立にまたは同等にし、
段50は通路40を流体的に分離された二つの領
域に仕切ることが見て取れよう。その結果、領域
40aおよび40bの寸法または表面仕上げの理
想値からの隔たりのような要因は上部孔44およ
び下部孔46の間の全体的な油の流れの配分に重
大な影響を与えない。したがつて、段50は、シ
ヤフト16が臨界公差よりも下回つて機械加工さ
れることを可能にする。
次に、段50の上流の油の流れ52bの部分に
関し、該部分は、段50において最小で、入口4
8に向けて単調に増加する深さを有することがわ
かる。さらに、孔46への油の流れのために、孔
46の縁部における油の深さはまたは最小とな
る。これらの最小深さの地点は、段50に近接す
る孔46とともに、孔46を取り巻く流れ52b
の一部が特別な形状を持ちかつ比較的薄い状態を
維持するようにする。この薄さのために、潤滑孔
46を経る油の流量は、通路40を経る油の全体
的な量の比較的少ない部分となる。その結果、孔
46を経る油の流れの定められた所望量のため
に、孔46は、段50が存在しない場合よりも大
きく形成することができる。このことは、また、
孔46が、類似の下部軸受の油の流量を与える従
来の潤滑機構における孔よりも詰まりが少ない傾
向を有することを保証する。
重要なことは、シヤフト16の加速が通路40
を経る油の流れの量を増大させるとき、流れ52
aおよび52bの深さが、特に前記最小深さの位
置で、ほぼ一定に維持されることである。このこ
とは、通路40を経る全体の油の流れの量に関し
てではなく、絶対的な意味において、孔46への
油の流れの量が増大することを可能にする。この
ことから、段50および孔46の寸法、およびこ
れらの間の間隔が、下部軸受20に方向転換され
る全部の油の流れの割合を固定することが明らか
であろう。したがつて、軸受20は常に潤滑油の
適当な供給が保証される。
実施例では、シヤフト16は、好ましくは個々
に製造され、また、駆動組立体の最終組立の間に
相互に連結される第1セクシヨンおよび第2のセ
クシヨンを有する。この二部分構造の利点は、シ
ヤフト16の二セクシヨンの双方の機械加工およ
び検査を簡単にすることである。その他に、下方
のシヤフト部分16bの上端部を半径方向段50
として作用するようにする利点がある。
本発明の他の特徴によれば、第1図の潤滑機構
は、上部潤滑孔44から出る油滴に打たれるよう
に配置された衝突面56aを有する上部霧化部材
56と、下部潤滑孔46から出る油滴に打たれる
ように配置された衝突面58aを有する下部霧化
部材58とを含む。部材56および58は、ま
た、従来の方法で上部ハウジング・セクシヨン2
4およびプレート22にそれぞれ固定される軸受
保持要素として作用する。
運転時、部材56および58はこれらの面56
aおよび58aを打つ油滴を、軸受18および2
0に入るに十分に微細でありかつ十分な運動エネ
ルギを有する油の噴霧すなわち霧状物(複数組の
分岐線により第1図に指示されている)に変え
る。この変換すなわち霧化は有用であることが知
られており、それは、大きい油滴は高速回転中の
軸受に入り込むことが阻止され、玉滑り状態とな
ることが知られているからである。油滴を霧状に
する部材56および58は、これらの衝突面が実
質的にシヤフト16の回転軸線に平行であるとき
に最も効果的であるという傾向ある。その理由
は、後者の方向が、油滴が軸受に向けて単に偏向
されるというよりもむしろ粉々にされることを確
実にすべくこれを助けることによる。
そり詳細に説明されるように、部材56は霧化
要素としてだけではなく、軸受18に供給される
油の量を通路40内の全部の油の流れの予め設定
された量に規制する油の流れの配分要素としても
作用する。好ましい例では、この量は比較的低く
され、これにより、全部の油の流れを、軸受18
を過度に潤滑することなしに電機子12を相当冷
却するのに十分であるようにすることができる。
後者の流れと称する、全部の油の流れの冷却成分
は、第1図において矢印で指示された流体通路内
を循環する。該通路は油貯め42、通路40、潤
滑孔44およびハウジング24に設けられた24
aのような複数の油戻り経路の一つとを含む。経
路24aは、ハウジング・セクシヨン24の熱放
射フイン24bと直接の熱接触状態にあることか
ら、経路を流れる油の流れは相当量の熱を電機子
12から周囲の空気に効果的に運ぶことができ
る。
流れ配分要素としての部材の作用を第3図を参
照して説明する。第3図に示すように、部材56
の下端部は、軸受18の外レースを取り巻くセレ
ーシヨンが設けられたリングを含む。このリング
のセレーシヨンは四つのほぼ長方形に形状付けら
れた突起すなわち歯56aにより形成されてお
り、各歯(第1図に示されているように)はシヤ
フト16の孔44から出る油滴のうちのいくつか
により打たれるに十分な長さである。これらの歯
を隔てているものは、油滴が部材56を打つこと
なしに通る間隙または開口56bである。結果と
して、孔44から複数の油滴が出るとき、そのう
ちのいくつかが歯56aを打ち、軸受18のため
の潤滑霧を発生させる。残りの油滴は歯の間を通
り過ぎ、油貯め42に向けて経路24aの一つを
流下する流れに合流するところであるハウジング
24を打つまで移動する。油滴が全ての方向にお
いて孔44から出ることから、軸受18を潤滑す
る油滴の一部は、歯56aすなわち油滴の流れを
止める全周囲の一部に占められている部材56の
周囲の一部に比例する。したがつて、部材56の
歯が設けられる構造またはセレーシヨンは、所望
値に設定される潤滑および冷却作用をなす全部の
油の流れの関連配分を可能にする。
電機子12で発生される熱の大部分は下部潤滑
孔46の上方に生じることから、孔46を経て流
れる油はモータ10を冷却する性向をほとんど有
しない。結果として、軸受20を潤滑するのに必
要な油以外の孔46を経て流れる油は、冷却油の
流れをそれが必要とされるところから偏向させる
ようにのみ作用する。このことから、本発明の実
施例では、孔46を経る油の流れの量が比較的少
なく維持され、またこの流れの実質的に全てが潤
滑霧に変換されることが好ましい。したがつて、
上部霧化部材56に見られるような流れ配分セレ
ーシヨンを有する下部霧化部材58を設ける必要
はない。下部軸受20を潤滑するために必要な油
の全ては、孔46の適当な直径、段50の適当な
寸法および孔46と段50との間の適当な間隔を
選択することによつてのみ与えることができる。
しかし、原則として、所望の場合、56のような
セレーシヨンが設けられた霧化部材がセレーシヨ
ンが設けられていない霧化部材58でおきかえら
れることを不可能とする理由はない。
前記したことに照らし、本発明に従つて構成さ
れた遠心機潤滑機構は冷却および潤滑性能の望ま
しい組み合わせを与えることが明らかであろう。
第1に、本発明の潤滑機構は、駆動モータの所望
の冷却を保証するために必要な大きさにすること
ができる冷却油の流量を与える。第2に、本発明
の潤滑機構は、下部軸受への全部の油の流れの比
較的少ない割合の高率量を導く下部軸受配分装置
を提供することにより下部軸受の過度の潤滑を阻
止する。第3に、本発明の潤滑機構は、上部軸受
への全部の油の流れの比較的大きい割合の低率量
を導く上部軸受配分装置を提供することにより上
部軸受の過度の潤滑を阻止する。最後に、油の流
動通路に半径方向段を設け、上部および下部の潤
滑孔近傍における油の流れの流動特性を効果的に
分離することにより、本発明の潤滑機構は所望値
におけるこれらの配分を安定させる。
JP60501343A 1984-04-30 1985-03-18 遠心オイルポンプの流れ配分および冷却機構 Granted JPS61502007A (ja)

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