特許 7638841 軸受の潤滑装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-21

(45)【発行日】2025-03-04

(54)【発明の名称】軸受の潤滑装置

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/046 20060101AFI20250225BHJP

   F04D 29/06 20060101ALI20250225BHJP

【ＦＩ】

F04D29/046 A

F04D29/06

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021155695

(22)【出願日】2021-09-24

(65)【公開番号】P2023046865

(43)【公開日】2023-04-05

【審査請求日】2024-04-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000152170

【氏名又は名称】株式会社酉島製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(72)【発明者】

【氏名】兼森 祐治

【審査官】岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２８９１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０４４３１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２４８３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ ２９／０４６

Ｆ０４Ｄ ２９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

垂直方向に延びる回転軸を取り囲むようにポンプケーシングに形成された筒状の挿通部内に取り付けられて、前記回転軸を回転可能に支持する軸受の潤滑装置であって、
前記挿通部よりも下側に配置され、前記回転軸に取り付けられた底部と、前記底部の外周から前記軸受よりも上側まで突出して、前記挿通部を取り囲む外周部とを有し、前記回転軸と一体に回転する油槽と、
前記軸受よりも上側かつ前記油槽の前記外周部の上端よりも下側に位置するように前記挿通部に設けられ、前記挿通部を前記回転軸の径方向に貫通して、前記油槽内から供給された潤滑油の流動を許容する貫通孔と
を備え、
前記挿通部の下端に、前記回転軸の径方向における前記油槽内の外側から内側へ前記潤滑油の流動させる整流ベーンが設けられており、更に、
前記油槽の少なくとも前記底部の外側面に設けられ、前記回転軸の径方向における内側から外側へ空気を送風する羽根と、
前記ポンプケーシングに取り付けられ、前記羽根と前記油槽の前記外周部の少なくとも一部とを取り囲む第１カバーと
を備える、軸受の潤滑装置。

【請求項2】

前記挿通部の外周には、前記回転軸に沿って延びる複数のリブが設けられている、請求項１に記載の軸受の潤滑装置。

【請求項3】

前記羽根は、前記油槽のうち、前記底部に設けられて前記回転軸の径方向に延びる第１部分と、前記外周部に設けられて前記回転軸に沿って延びる第２部分とを有する、請求項１又は２に記載の軸受の潤滑装置。

【請求項4】

前記ポンプケーシングに取り付けられ、前記第１カバーの外側の空気を前記羽根に誘導する第２カバーを備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の軸受の潤滑装置。

【請求項5】

前記第１カバーは、前記羽根の下側に配置された第１底部と、前記第１底部の外周から上側へ突出した筒状の第１外周部とを有し、
前記第２カバーは、前記第１底部の下側に配置された第２底部と、前記第２底部の外周から上側へ突出した筒状の第２外周部とを有し、
前記第１底部と前記第２底部は、前記回転軸の径方向に延びる複数の連結板を介して連結されている、
請求項４に記載の軸受の潤滑装置。

【請求項6】

前記挿通部に連なり、前記油槽の上端を覆い、前記第１カバーから吹き出た前記空気を前記油槽と前記挿通部の間に誘導する天板と、
前記貫通孔の上側に位置するように前記挿通部に設けられ、前記貫通孔を通過した前記空気が前記挿通部の外側に流出する通気孔と
を備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の軸受の潤滑装置。

【請求項7】

前記油槽のうち前記貫通孔よりも上側に、前記潤滑油の通過を抑制する一方、前記空気の通過を許容するラビリンス構造部が設けられている、請求項６に記載の軸受の潤滑装置。

【請求項8】

前記油槽の前記外周部は、前記潤滑油の流動を確認するための窓部を備える、請求項１から７のいずれか１項に記載の軸受の潤滑装置。

【請求項9】

前記油槽の前記外周部は、筒状の前記窓部と、前記窓部の下側の下筒部と、前記窓部の上側の上筒部と、前記下筒部と前記上筒部を連結する連結ベーンとを有する、請求項８に記載の軸受の潤滑装置。

【請求項10】

垂直方向に延びる回転軸を取り囲むようにポンプケーシングに形成された筒状の挿通部内に取り付けられて、前記回転軸を回転可能に支持する軸受の潤滑装置であって、
前記挿通部よりも下側に配置され、前記回転軸に取り付けられた底部と、前記底部の外周から前記軸受よりも上側まで突出して、前記挿通部を取り囲む外周部とを有し、前記回転軸と一体に回転する油槽と、
前記軸受よりも上側かつ前記油槽の前記外周部の上端よりも下側に位置するように前記挿通部に設けられ、前記挿通部を前記回転軸の径方向に貫通して、前記油槽内から供給された潤滑油の流動を許容する貫通孔と
を備え、
前記挿通部の下端に、前記回転軸の径方向における前記油槽内の外側から内側へ前記潤滑油の流動させる整流ベーンが設けられており、更に、
前記油槽の前記外周部は、前記潤滑油の流動を確認するための筒状の窓部と、前記窓部の下側の下筒部と、前記窓部の上側の上筒部と、前記下筒部と前記上筒部を連結する連結ベーンとを有する、軸受の潤滑装置。

【請求項11】

前記油槽の前記外周部に、前記回転軸に沿って延びる板状のガイドベーンが複数設けられている、請求項１から１０のいずれか１項に記載の軸受の潤滑装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軸受の潤滑装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、回転軸のうちポンプケーシングから外部に突出した部分を支持する軸受の潤滑装置が開示されている。この潤滑装置は、軸受を取り囲むオイル受と、オイル受を取り囲むオイル室、オイル室内に配置された一端とオイル受の上側に配置された他端を有する吐出管、及びオイル室内の潤滑油を吐出管に送出するオイルリフターとを備え、オイル室内の潤滑油を軸受に循環供給する。また、この潤滑装置は、吐出管を通してオイル受に供給した過剰な潤滑油をオイル室に戻すオーバーフロー管を更に備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２１－４６９１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の潤滑装置では、軸受に潤滑油を循環供給するために配管とオイルリフターが必要なため、構造が複雑であり、大型である。そのため、特許文献１の潤滑装置には、構造の簡素化と小型化について改善の余地がある。

【0005】

本発明は、配管を用いることなく潤滑油を循環供給でき、構造の簡素化と小型化を図ることができる軸受の潤滑装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の軸受の潤滑装置は、垂直方向に延びる回転軸を取り囲むようにポンプケーシングに形成された筒状の挿通部内に取り付けられて、前記回転軸を回転可能に支持する軸受の潤滑装置であって、前記挿通部よりも下側に配置され、前記回転軸に取り付けられた底部と、前記底部の外周から前記軸受よりも上側まで突出して、前記挿通部を取り囲む外周部とを有し、前記回転軸と一体に回転する油槽と、前記軸受よりも上側かつ前記外周部の上端よりも下側に位置するように前記挿通部に設けられ、前記挿通部を前記回転軸の径方向に貫通して、前記油槽内から供給された潤滑油の流動を許容する貫通孔とを備え、前記挿通部の下端に、前記回転軸の径方向における前記油槽内の外側から内側へ前記潤滑油の流動させる整流ベーンが設けられている。
そして、本発明の第１態様は、更に、前記油槽の少なくとも前記底部の外側面に設けられ、前記回転軸の径方向における内側から外側へ空気を送風する羽根と、前記ポンプケーシングに取り付けられ、前記羽根と前記油槽の前記外周部の少なくとも一部とを取り囲む第１カバーとを備える、軸受の潤滑装置を提供する。
また、本発明の第２態様は、更に、前記油槽の前記外周部は、前記潤滑油の流動を確認するための筒状の窓部と、前記窓部の下側の下筒部と、前記窓部の上側の上筒部と、前記下筒部と前記上筒部を連結する連結ベーンとを有する、軸受の潤滑装置を提供する。

【0007】

本態様では、ポンプの運転によって回転軸と一体に油槽が回転すると、潤滑油も油槽と一緒に回転する。この際、回転軸の径方向における油槽の内側部分と外側部分の潤滑油の流速（角速度）は一定であるため、油槽内の周方向速度は、径方向の内側よりも外側の方が速くなる。この際、挿通部の下端に設けられた整流ベーンによって、周方向速度が速い径方向外側の潤滑油が、周方向速度が遅い径方向内側へ流動される。これにより、内側部分の潤滑油が押し上げられ、挿通部と回転軸の間を通って軸受に供給される。続いて、軸受を通過した潤滑油は、軸受の上側に設けられた貫通孔を通って挿通部の内側から外側へ流れた後、油槽の外周部と挿通部の間を通って油槽の底部側へ戻る。

【0008】

このように、本態様では、回転軸と一体に回転する油槽が設けられ、回転軸の挿通部には軸受を通過した潤滑油を還流させる貫通孔が設けられている。また、回転軸の径方向における油槽内の外側から内側へ潤滑油の流動させる整流ベーンが設けられている。これにより、配管やオイルリフターを用いることなく、軸受に潤滑油を循環供給できるため、潤滑装置の構造の簡素化と小型化を図ることができる。

【発明の効果】

【0009】

本発明では、配管を用いることなく潤滑油を循環供給でき、構造の簡素化と小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１実施形態に係る軸受の潤滑装置を搭載したポンプの断面図。

【図2】図１のII部分の拡大断面図。

【図3】破断した挿通部と油槽の分解斜視図。

【図4】図２のIII－III線断面図。

【図5】図２のIV－IV線断面図。

【図6】図２のＶ－Ｖ線断面図。

【図7】第２実施形態に係る軸受の潤滑装置を示す図２と同様の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

【0012】

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る軸受４０の潤滑装置５０を用いた渦巻ポンプ１０を示す。この渦巻ポンプ１０は、ポンプ設備の据付床（図示せず）に設置され、吸水槽（図示せず）内の水を吸引して下流側へ排出する。

【0013】

まず、渦巻ポンプ１０の構成について説明する。

【0014】

図１を参照すると、渦巻ポンプ１０は、ポンプケーシング２０、ポンプケーシング２０に取り付けられた回転軸３０、及び回転軸３０に取り付けられた羽根車３５を備える。また、渦巻ポンプ１０は、ポンプケーシング２０の上側（外側）に、回転軸３０を回転可能に支持する玉軸受（軸受）４０とスラスト軸受４５を備える。本実施形態の潤滑装置５０は、玉軸受４０を取り囲むように取り付けられ、玉軸受４０に潤滑油を循環供給する。

【0015】

ポンプケーシング２０は、吸込ベンド２１と、吸込ベンド２１の上側に取り付けられた渦巻ケーシング２２とを備える。また、ポンプケーシング２０は、渦巻ケーシング２２の上側に取り付けられた台座２４を備える。

【0016】

吸込ベンド２１は、下端の流入口２１ａから上端の流出口２１ｂに向けて、水平方向から垂直方向上向きに揚水が流れるように湾曲した曲がり管である。

【0017】

渦巻ケーシング２２は、回転軸３０まわりに延びる渦巻き状のボリュート通路２３を備える。ボリュート通路２３を画定する外壁２２ａのうちボリュート通路２３の下流側には、吐出口を含む吐出部２２ｂが形成されている。外壁２２ａには、接続口２２ｃと取付口２２ｄが設けられている。接続口２２ｃは、接続された吸込ベンド２１をボリュート通路２３に空間的に連通させる。取付口２２ｄは、接続口２２ｃの直上かつ台座２４内に位置するように設けられ、ボリュート通路２３内への羽根車３５の取り付けを許容する。

【0018】

台座２４は、固定座２５、外周壁２７、蓋壁２８、及び挿通部２９を備え、挿通部２９内に玉軸受４０が取り付けられ、蓋壁２８上にスラスト軸受４５が取り付けられる。

【0019】

固定座２５は、渦巻ケーシング２２の取付口２２ｄに液密に取り付けられている。固定座２５は、羽根車３５を支持するプロテクタ２５ａを一体に備える。図２を参照すると、固定座２５には、回転軸３０を挿通する挿通孔２５ｂが形成されている。挿通孔２５ｂと回転軸３０の間には、揚水の漏出を防ぐメカニカルシール２６が取り付けられている。

【0020】

引き続いて図２を参照すると、外周壁２７は、固定座２５の外周から上向きに突出する円筒状の下側部２７ａと、下側部２７ａの上端に取り付けられた円錐筒状の上側部２７ｂとを備える。上側部２７ｂには、径方向に貫通した開口部２７ｃが、周方向に間隔をあけて複数設けられている。

【0021】

蓋壁２８は、円板状であり、上側部２７ｂの上端に取り付けられている。蓋壁２８には、回転軸３０を挿通する挿通孔２８ａが形成されている。挿通孔２８ａの直径は回転軸３０の直径よりも大きく、これらの間の隙間はスラスト軸受４５によって覆われている。

【0022】

図２及び図３を参照すると、挿通部２９は、挿通孔２８ａの外周から渦巻ケーシング２２に向けて垂直方向に延びる筒状で、回転軸３０の一部を取り囲む。挿通部２９は、蓋壁２８に取り付けるためのフランジ部２９ａを上端に備える。挿通部２９は、本実施形態では円筒形状であるが、後述する潤滑油の流動を妨げない範囲であれば多角筒状であってもよい。

【0023】

図１を参照すると、回転軸３０は、挿通部２９を貫通し、ポンプケーシング２０に対して垂直方向に延びるように配置されている。回転軸３０は、固定座２５を貫通してボリュート通路２３（ポンプケーシング２０内）に配置される内側部３１と、ポンプケーシング２０外に配置される外側部３２とを備える。外側部３２の上端は、台座２４を貫通して蓋壁２８から上側へ突出している。外側部３２の上端には、図示しない電動モータ（駆動部）の出力軸を機械的に接続するカップリング３３が取り付けられている。

【0024】

引き続いて図１を参照すると、羽根車３５は、内側部３１（回転軸３０）の下端に取り付けられ、取付口２２ｄを通してボリュート通路２３内に配置されている。渦巻ポンプ１０の運転時、電動モータによって回転軸３０が回転されると、羽根車３５が一体に回転する。これにより、吸水槽内の水が吸込ベンド２１から吸引されて、ボリュート通路２３を通して吐出部２２ｂから吐出される。

【0025】

玉軸受４０は、ラジアル軸受（転がり軸受）であり、台座２４（ポンプケーシング２０）が備える挿通部２９内に取り付けられている。但し、玉軸受４０の代わりにころ軸受が用いられてもよく、潤滑装置５０を配置する軸受は、回転軸３０を回転可能に支持できる構成であれば、必要に応じて変更が可能である。

【0026】

図２及び図４を参照すると、玉軸受４０は、いずれも円環状の内輪４１と外輪４２、及び球状で多数のボール部材４３を備える。内輪４１は、回転軸３０に取り付けられ、回転軸３０の回転によって一体に回転する。外輪４２は、内輪４１と対向するように挿通部２９に取り付けられ、回転軸３０が回転しても回転しない。ボール部材４３は、内輪４１と外輪４２の間に転動自在に配置されている。内輪４１の外周面と外輪４２の内周面との間には、潤滑油の流動を許容し、ボール部材４３の脱落を防ぐことが可能な間隔の隙間を有する。

【0027】

図１を参照すると、スラスト軸受４５は、台座２４の蓋壁２８上に取り付けられ、回転軸３０の上端付近を回転可能に支持し、回転軸３０の軸方向に働く力を受け止める。

【0028】

次に、潤滑装置５０の構成について具体的に説明する。

【0029】

図１を参照すると、潤滑装置５０は、玉軸受４０を取り囲むように取り付けられ、渦巻ポンプ１０の運転時、玉軸受４０に対して潤滑油を循環供給する。図２を参照すると、潤滑装置５０は、ポンプケーシング２０が備える前述の挿通部２９、挿通部２９の上端付近から下側を取り囲む油槽６０、及び油槽６０内の潤滑油を空冷するための空冷機構７０を備える。そのうち、挿通部２９は回転も移動もしない静止部材であり、油槽６０は回転軸３０と一体に回転する回転部材である。

【0030】

引き続いて図２を参照すると、挿通部２９は前述のように台座２４に設けられ、全高の中央よりも下側に玉軸受４０が取り付けられている。挿通部２９には、潤滑油及び空気の通過を許容する貫通孔５５、潤滑油の循環を促進する整流ベーン５６、及び潤滑油の漏出を抑制するリブ５８が設けられている。

【0031】

図２及び図３を参照すると、貫通孔５５は、挿通部２９のうち、玉軸受４０よりも上側かつ油槽６０の上端よりも下側に設けられ、挿通部２９を径方向に貫通している。貫通孔５５は、整流ベーン５６を含めた挿通部２９の全高を３等分したときの中間領域に設けることが好ましく、本実施形態では概ね中央に設けられている。図５を参照すると、貫通孔５５は、挿通部２９の周方向に間隔をあけて複数（本実施形態では４つ）設けられている。貫通孔５５の直径は、粘性を有する潤滑油が目詰まりすることなく、空気の通気領域も確保可能な大きさである。

【0032】

図２及び図３を参照すると、整流ベーン５６は、回転軸３０の径方向に延びる円環状の端板５７を介して挿通部２９の下端に設けられている。より具体的には、整流ベーン５６は端板５７に一体に設けられ、端板５７が挿通部２９の下端に取り付けられている。図２を参照すると、端板５７の内径は、回転軸３０の外径よりも大きく、挿通部２９の内径よりも小さい。端板５７の外径は、リブ５８を含めた挿通部２９の外径よりも大きい。

【0033】

図６を参照すると、整流ベーン５６は、回転軸３０が回転する向きＲ（反時計回り）に突出する断面円弧状（半円筒状）であり、回転軸３０に沿って端板５７から下向きに突出している。回転軸３０の径方向において、整流ベーン５６は、油槽６０の外側から内側へ潤滑油を流動させる。

【0034】

図２及び図３を参照すると、リブ５８は、挿通部２９の外側面から径方向外向きに突出し、端板５７から油槽６０の上端と同じ高さまで、回転軸３０に沿って延びる凸条である。図５を参照すると、リブ５８は、貫通孔５５が形成された角度位置と一致しないように、挿通部２９の周方向に間隔をあけて複数（本実施形態では１２個）設けられている。

【0035】

図２を参照すると、油槽６０は、回転軸３０に取り付けられ、回転軸３０と一体に回転する。油槽６０は、回転軸３０に取り付けられた底部６２と、底部６２の外周から上向きに突出した外周部６９とを備える。外周部６９の上端は、大気開放された開口部である。より具体的には、図２及び図３に示すように、油槽６０は、底部６２を含む下側の槽本体６１と、上側の筒部材６４とで構成されている。

【0036】

槽本体６１は、熱伝導性が良好な金属（例えば銅又はアルミニウム合金）からなり、底部６２と周壁部６３を備え、端板５７と整流ベーン５６を取り囲む。

【0037】

底部６２は、円環状であり、整流ベーン５６（挿通部２９）の下端よりも下側に間隔をあけて配置され、挿通部２９の下側を覆い隠す。底部６２の内周部には、回転軸３０に液密に取り付けるための円筒状の取付部６２ａが設けられている。底部６２の外径は、端板５７の外径よりも大きい。

【0038】

周壁部６３は、円筒状であり、底部６２の外周に連なり、外周部６９の一部を構成する。周壁部６３は、端板５７の上側まで延び、挿通部２９の下端を含む端板５７と整流ベーン５６を取り囲む。周壁部６３の内径は端板５７の外径よりも大きく、周壁部６３と端板５７の間には、潤滑油の流動を許容し、互いの干渉を防ぐことが可能な大きさの隙間が形成されている。

【0039】

図２を参照すると、槽本体６１のうち、整流ベーン５６と対向する内面側には、玉軸受４０を潤滑する潤滑油が貯留される。また、槽本体６１のうち、整流ベーン５６とは反対の外面側には、後で詳述する羽根７１が一体に設けられている。

【0040】

筒部材６４は、槽本体６１の上端に取り付けられ、外周部６９の大部分を構成する。筒部材６４は、挿通部２９の下端近傍から貫通孔５５（玉軸受４０）よりも上側まで延び、挿通部２９を取り囲む。筒部材６４の内径は、回転軸３０の軸線からリブ５８の先端までの寸法よりも大きく、筒部材６４と挿通部２９の間には潤滑油の流動を許容する隙間が確保され、筒部材６４とリブ５８の間には互いの干渉を防ぐことが可能な隙間が確保されている。

【0041】

引き続いて図２を参照すると、本実施形態の筒部材６４は、潤滑油の流動を確認するための窓部６５、窓部６５の下側の下筒部６６、及び窓部６５の上側の上筒部６７を備える。また、筒部材６４は、下筒部６６と上筒部６７を一体構造とするための連結ベーン６８を備える。そのうち、窓部６５以外は、熱伝導性が良好な金属（例えば銅又はアルミニウム合金）からなる。

【0042】

窓部６５は、貫通孔５５に対して回転軸３０の径方向外側に位置するように設けられている。図３及び図５を参照すると、窓部６５は、外部から内部を透視可能な透明樹脂（例えばアクリル樹脂）からなり、アウトサート加工によって下筒部６６と上筒部６７の間に円筒状に形成されている。

【0043】

図２及び図３を参照すると、下筒部６６は、窓部６５から槽本体６１の上端まで延びている。言い換えれば、下筒部６６は、円筒状で、周壁部６３の上端に連結するためのフランジ部６６ａを下端に備え、貫通孔５５の下端まで延びている。

【0044】

引き続いて図２及び図３を参照すると、上筒部６７は、窓部６５から上側に延びている。より具体的には、上筒部６７は円筒状であり、上筒部６７の上端は、挿通部２９のフランジ部２９ａの下側に間隔をあけて位置する。

【0045】

以上のように構成された槽本体６１と筒部材６４のうち、周壁部６３、下筒部６６、窓部６５、及び上筒部６７が、１つの外周部６９を構成する。

【0046】

引き続いて図２及び図３を参照すると、外周部６９（上筒部６７）の上端近傍、つまり油槽６０の貫通孔５５よりも上側には、ラビリンス構造部６７ａが設けられている。ラビリンス構造部６７ａは、上筒部６７の内周面から径方向外向きへ断面半円形状に窪む環状で一対の凹溝からなる。このラビリンス構造部６７ａは、付着した作動油の表面張力によって、作動油の上向きの流動（通過）を抑制し、上筒部６７の上端からの潤滑油の漏出を抑制する。一方、ラビリンス構造部６７ａは、上筒部６７の上端から外周部６９内に流入した空気の貫通孔５５側への通過を許容する。

【0047】

引き続いて図２及び図３を参照すると、連結ベーン６８は、下筒部６６に設けられた複数のガイドベーン６８ａのうち、特定のガイドベーン６８ａを延ばして設けられている。

【0048】

ガイドベーン６８ａは、下筒部６６の外側面から径方向外向きに突出し、下筒部６６の下端から上端近傍まで回転軸３０に沿って延びている。図３及び図４を参照すると、ガイドベーン６８ａは、下筒部６６の周方向に間隔をあけて複数（本実施形態では２４個）設けられている。

【0049】

図３及び図５を参照すると、連結ベーン６８は、下筒部６６から窓部６５を跨いで上筒部６７まで延び、これらの外側面から径方向外向きに突出している。径方向における連結ベーン６８の突出量は、ガイドベーン６８ａの突出量よりも小さい。本実施形態では、等間隔で設けられた２４個のガイドベーン６８ａのうち、９０度間隔をあけて位置する４個のガイドベーン６８ａの上端から、連結ベーン６８がそれぞれ一体に突出している。ガイドベーン６８ａを含む連結ベーン６８は、下筒部６６から上筒部６７の上端近傍まで延びている。

【0050】

なお、連結ベーン６８を備える特定のガイドベーン６８ａ以外のガイドベーン６８ａは設けなくてもよい。また、連結ベーン６８とガイドベーン６８ａは別々に設けられてもよい。また、周方向に間隔をあけて複数の窓部６５を断続的に設け、下筒部６６と上筒部６７を一体構造とすれば、連結ベーン６８を設けなくてもよい。

【0051】

図２を参照すると、空冷機構７０は、回転軸３０の回転によって一体に回転する羽根７１、及び羽根７１と外周部６９の下側部分を取り囲む羽根カバー７５とを備え、油槽６０内の潤滑油を強制空冷する。羽根カバー７５は、台座２４（ポンプケーシング２０）に取り付けられ、回転も移動もしない静止部材である。

【0052】

図２及び図３を参照すると、羽根７１は、槽本体６１（油槽６０）の外側面に放射状をなすように複数設けられている。渦巻ポンプ１０の運転によって羽根７１は、油槽６０と一体に回転し、回転軸３０の径方向における内側から外側へ空気を送風する。

【0053】

具体的には、羽根７１は、油槽６０のうち、底部６２に設けられた第１部分７２と、周壁部６３（外周部６９）に設けられた第２部分７３とを備える。第１部分７２は、底部６２から下向きに突出し、取付部６２ａから周壁部６３まで径方向外向きに延びている。第２部分７３は、第１部分７２の径方向の外端に連なり、回転軸３０に沿って周壁部６３の上端近傍まで延びている。

【0054】

図２及び図６を参照すると、羽根カバー７５は、羽根７１の外側を覆う第１カバー７６と、第１カバー７６の外側を更に覆う第２カバー７７と備える。本実施形態の第１カバー７６と第２カバー７７は、複数の連結板７８を介して一体に設けられ、第２カバー７７から突出したブラケット７９を介して台座２４に取り付けられている。但し、第１カバー７６と第２カバー７７は、別々に設けられて、台座２４に対して個別に取り付けられてもよい。

【0055】

第１カバー７６は、羽根７１の第１部分７２の下側に間隔をあけて配置された第１底部７６ａと、第１底部７６ａの外周から上側へ突出した第１外周部７６ｂとを備える。

【0056】

第１底部７６ａは、回転軸３０を取り囲む円環状の板体である。第１底部７６ａの内径は回転軸３０の外径よりも大きく、これらの間には空気の通過を許容する隙間が確保されている。第１底部７６ａの外径は、回転軸３０の軸線から羽根７１の第２部分７３の径方向外端までの寸法よりも大きい。

【0057】

第１外周部７６ｂは、円筒状で、第１底部７６ａの外周に連なっている。第１外周部７６ｂの内径は、回転軸３０の軸線から第２部分７３の径方向外端までの寸法よりも大きく、第１外周部７６ｂと周壁部６３の間には空気の通過を許容する隙間が確保されている。第１外周部７６ｂの上端は、台座２４の外側から開口部２７ｃを通して窓部６５を視認できるように、油槽６０の下筒部６６の上端と同等の位置に配置されている。

【0058】

第２カバー７７は、第１底部７６ａの下側に間隔をあけて配置された第２底部７７ａと、第２底部７７ａの外周から上側へ突出した第２外周部７７ｂとを備え、第１カバー７６の外側の空気を羽根７１の内端側に誘導する。

【0059】

第２底部７７ａは、回転軸３０を取り囲む円環状の板体である。第２底部７７ａの内径は、回転軸３０の外径よりも大きく、第１底部７６ａの内径よりも小さい。第２底部７７ａの外径は、第１底部７６ａの外径よりも大きく、下側部２７ａの内径よりも小さい。第２底部７７ａの内周部には、回転軸３０を取り囲む円筒状の挿通部７７ｃが設けられている。

【0060】

第２外周部７７ｂは、円筒状で、第２底部７７ａの外周に連なっている。第２外周部７７ｂの内径は第１外周部７６ｂの外径よりも大きく、これらの間には空気の通過を許容する隙間が確保されている。第２外周部７７ｂの上端は、第１外周部７６ｂの上端よりも低く、第１外周部７６ｂの全高の概ね半分の高さに位置している。

【0061】

連結板７８は、第１底部７６ａに連なる上端と、第２底部７７ａに連なる下端とを備え、第１底部７６ａと第２底部７７ａを連結する。連結板７８は、回転軸３０の径方向に延び、周方向に間隔をあけて放射状に設けられている。渦巻ポンプ１０の運転時、連結板７８は、カバー７６，７７間を通って羽根７１の内端に向かう空気を整流する整流板として機能する。

【0062】

ブラケット７９は、第２外周部７７ｂから径方向外向きに突出し、周方向に間隔をあけて複数（本実施形態では６個）設けられている。ブラケット７９の外端は、台座２４の下側部２７ａに機械的に接続されている。これにより、羽根カバー７５全体が台座２４に取り付けられている。

【0063】

図２を参照すると、挿通部２９の上端側には、第１カバー７６から吹き出た空気を衝突させて、油槽６０内へ誘導する円環状の天板８０が設けられている。天板８０は、挿通部２９に連なるようにフランジ部２９ａの下側に取り付けられ、外周部６９の上端の開口を、空気が流動可能な間隔をあけて覆う。天板８０の外径は第１カバー７６の内径と同等である。

【0064】

図２及び図３を参照すると、貫通孔５５の上側に位置する挿通部２９のフランジ部２９ａには、径方向に貫通した貫通孔２９ｂが、周方向に間隔をあけて複数（本実施形態では４つ）設けられている。貫通孔２９ｂの直径は空気の通気を許容する大きさであり、渦巻ポンプ１０の運転時、貫通孔２９ｂは、油槽６０と挿通部２９の間、及び貫通孔５５を通過した空気が挿通部２９の外側に流出する通気孔として機能する。また、貫通孔２９ｂの直径は、油を補充する給油管８２を差込可能な大きさであり、渦巻ポンプ１０の停止時、貫通孔２９ｂは作動油の注入口として機能する。

【0065】

次に、図２を参照して、渦巻ポンプ１０の運転時の潤滑油と空気の流れについて説明する。図２では、実線で記載した矢印が潤滑油の流れを示し、破線で記載した矢印が空気の流れを示している。

【0066】

まず、渦巻ポンプ１０の停止状態では、油槽６０内には端板５７の部分まで潤滑油が溜められている。また、潤滑装置５０が配置された台座２４内は、開口部２７ｃを通して外部と連通しているため、大気圧状態である。

【0067】

渦巻ポンプ１０の運転が開始され、回転軸３０と一体に油槽６０が回転すると、油槽６０と一緒に潤滑油も同じ向きに回転する。この際、回転軸３０の径方向における油槽６０の内側部分と外側部分の潤滑油の流速（角速度）は一定であるため、油槽６０内の周方向速度は、径方向の内側よりも外側の方が速くなる。

【0068】

この状態で、油槽６０内では、整流ベーン５６によって、周方向速度が速い径方向外側の潤滑油が、周方向速度が遅い径方向内側へ流動（誘導）される。その結果、油槽６０の内側部分の潤滑油は押し上げられ、挿通部２９と回転軸３０の間を通って玉軸受４０に供給される。続いて、玉軸受４０を通過した潤滑油は、玉軸受４０の上側に設けられた貫通孔５５を通って挿通部２９の内側から外側へ流れる。

【0069】

続いて、油槽６０の外周部６９と挿通部２９の間に到達した潤滑油は、これらの間の隙間を通って油槽６０の底部６２側へ戻る。この際、貫通孔５５から上側に向けた潤滑油の流動は、後で詳述する空気の循環と、挿通部２９に設けられたリブ５８による周方向の流動抑制とによって、阻止される。そのため、潤滑油は油槽６０の底部６２側へ流動する。

【0070】

このように、本実施形態の潤滑装置５０では、配管やオイルリフター等の特別な機構を用いることなく、簡素な構成で潤滑油を玉軸受４０に循環供給できる。

【0071】

一方、回転軸３０の回転によって油槽６０が回転すると、羽根７１も同じ向きに回転する。これにより、回転軸３０側に位置する空気が径方向外向きに送出される。送出された冷却用空気は、油槽６０の外周部６９と第１カバー７６の第１外周部７６ｂとの間を通って上向きに流動する。また、羽根７１の内端側が負圧になるため、第１カバー７６と第２カバー７７の間を通って、台座２４内（第１カバー７６外）の空気が回転軸３０側へ流動する。

【0072】

冷却用空気は、隣り合うガイドベーン６８ａ間と連結ベーン６８間を通って第１カバー７６から送出され、天板８０に衝突する。その後、一部が外周部６９の上端から油槽６０内に流入し、残りが油槽６０から離れる向きに流れる。

【0073】

油槽６０内に流入した冷却用空気は、外周部６９と挿通部２９の間を通って下向きに流れた後、貫通孔５５に至ると、循環する潤滑油によってそれよりも下向きの流れが阻止される。その結果、貫通孔５５を通って挿通部２９の外側から内側へ流れ、ここでも潤滑油によって下向きの流れが阻止されるため、挿通部２９と回転軸３０の間を通って上向きに流れる。その後、挿通部２９の上端に至ると、貫通孔２９ｂを通って挿通部２９外に流出する。

【0074】

このように、本実施形態の潤滑装置５０では、回転軸３０と一体に回転する羽根７１によって、冷却用空気が油槽６０に沿って流動するため、油槽６０を介して油槽６０内の潤滑油を強制空冷できる。

【0075】

このように構成した潤滑装置５０は、以下の特徴を有する。

【0076】

回転軸３０と一体に回転する油槽６０が設けられ、回転軸３０の挿通部２９には玉軸受４０を通過した潤滑油を還流させる貫通孔５５が設けられている。しかも、挿通部２９の下端には、油槽６０内のうち回転軸３０の径方向の外側から内側への潤滑油の流動させる整流ベーン５６が設けられている。これにより、配管やオイルリフターを用いることなく、玉軸受４０に潤滑油を循環供給できるため、潤滑装置５０の構造の簡素化と小型化を図ることができる。

【0077】

挿通部２９の外周には複数のリブ５８が設けられている。このリブ５８によって、貫通孔５５を通って挿通部２９の外側へ流れた潤滑油の周方向の流動を抑制できる。その結果、油槽６０の上端に向けた潤滑油の流動を抑制できるため、油槽６０の上端からの潤滑油の漏出を抑制できる。

【0078】

油槽６０の底部６２に空気を送風する羽根７１が設けられ、ポンプケーシング２０に羽根７１を取り囲む第１カバー７６が取り付けられている。そのため、油槽６０の外側を流れる空気によって、油槽６０を介して潤滑油を強制冷却できる。その結果、潤滑油を許容温度よりも低温に維持できるため、ポンプ１０の運転時間の制限を実質的に無くすことができる。

【0079】

羽根７１は、底部６２に設けられた第１部分７２と、外周部６９に設けられた第２部分７３とを有する。これにより、空気の風量を確保できるため、潤滑油を確実に強制冷却できる。

【0080】

ポンプケーシング２０には、第１カバー７６の外側の空気を羽根７１に誘導する第２カバー７７が取り付けられている。そのため、空気を循環させて、油槽６０を介して潤滑油を確実に強制冷却できる。

【0081】

第１カバー７６は第１底部７６ａと第１外周部７６ｂを有し、第２カバー７７は第２底部７７ａと第２外周部７７ｂを有し、第１底部７６ａと第２底部７７ａは連結板７８を介して連結されている。羽根７１に向かう空気が連結板７８によって整流されるため、空気の循環を促進できる。また、第１カバー７６と第２カバー７７を一体に取り扱うことができるため、ポンプ１０の組立時又はメンテナンス時の作業性を向上できる。

【0082】

第１カバー７６から吹き出た空気を油槽６０と挿通部２９の間に誘導する天板８０が設けられ、挿通部２９には貫通孔５５を通過した空気が挿通部２９の外側に流出する貫通孔（通気孔）２９ｂが設けられている。そのため、挿通部２９の周囲を循環する空気によって、貫通孔５５を通過した潤滑油の上向きの流動を抑制できるため、油槽６０からの潤滑油の漏出を効果的に抑制できる。

【0083】

油槽６０の貫通孔５５よりも上側に、潤滑油の通過を抑制する一方、空気の通過を許容するラビリンス構造部６７ａが設けられている。そのため、たとえ貫通孔５５を通過した潤滑油が油槽６０の上端に向けて流れたとしても、油槽６０外への潤滑油の漏出を抑制できる。

【0084】

油槽６０の外周部６９に窓部６５が設けられている。これにより、開口部２７ｃ及び窓部６５を透して油槽６０内の潤滑油の循環状態を確認できる。そして、潤滑油が不足していると判断した場合、所定の貫通孔２９ｂに給油管８２を差し込むことで、油槽６０内に潤滑油を補充できる。その結果、潤滑油が不足している状態でのポンプ１０の運転を防止できる。

【0085】

油槽６０のうち、窓部６５は筒状であり、窓部６５の下側の下筒部６６と上側の上筒部６７は連結ベーン６８によって連結されている。そのため、ポンプ１０の運転中に回転する油槽６０内の潤滑油の循環状態を筒状の窓部６５を透して容易に確認できる。しかも、連結ベーン６８によって油槽６０の表面積が増大されるため、潤滑油の冷却効率を向上できる。

【0086】

油槽６０の外周部６９に、回転軸３０に沿って延びるガイドベーン６８ａが複数設けられている。このガイドベーン６８ａによって油槽６０の表面積を増大できるため、潤滑油の冷却効率を向上できる。

【0087】

以下、本発明の他の実施形態並びに種々の変形例を説明するが、これらの説明において、特に言及しない点は第１実施形態と同様である。以下で言及する図面において、第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付している。

【0088】

（第２実施形態）
図７は、第２実施形態の潤滑装置５０を示す。この潤滑装置５０は、羽根７１によって送風された冷却用空気を油槽６０内に誘導するガイド部８０ａを天板８０に設けた点で、第１実施形態の潤滑装置５０と相違する。

【0089】

ガイド部８０ａは、天板８０の径方向外側に設けられている。ガイド部８０ａは、径方向の内側から外側に向かうに従って下側へ傾斜している。ガイド部８０ａの外周部は、第１カバー７６の第１外周部７６ｂよりも径方向外側に位置している。

【0090】

このように構成した第２実施形態の潤滑装置５０は、第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。しかも、第１カバー７６から送出した冷却用空気の殆どを、ガイド部８０ａによって油槽６０内へ誘導できる。その結果、油槽６０の外周部６９と挿通部２９の間に流入して循環する空気の量を確保できるため、油槽６０からの潤滑油の漏出を確実に防止できる。

【0091】

なお、本発明は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。

【0092】

例えば、端板５７を設けずに、挿通部２９の下端に整流ベーン５６を直接連設してもよい。

【0093】

挿通部２９の外周にリブ５８を設けない構成としてもよい。又は、羽根７１によって送出された空気が油槽６０内に流入しない構成としてもよい。

【0094】

羽根７１は、周壁部６３から突出する第２部分７３を設けずに、底部６２から突出する第１部分７２だけで構成されてもよい。

【0095】

羽根カバー７５は、第２カバー７７を設けることなく、第１カバー７６のみで構成されてもよい。

【0096】

油槽６０は、窓部６５を備えない構成としてもよい。また、ラビリンス構造部６７ａを備えない構成としてもよい。

【0097】

軸受４０の潤滑装置５０を適用するポンプは、直管状の揚水管を備える立軸ポンプであってもよく、垂直方向に延びて軸受によって支持される回転軸を備えるポンプであれば、本発明の潤滑装置５０はいずれでも適用でき、同様の作用及び効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0098】

１０ 渦巻ポンプ
２０ ポンプケーシング
２１ 吸込ベンド
２１ａ 流入口
２１ｂ 流出口
２２ 渦巻ケーシング
２２ａ 外壁
２２ｂ 吐出部
２２ｃ 接続口
２２ｄ 取付口
２３ ボリュート通路
２４ 台座
２５ 固定座
２５ａ プロテクタ
２５ｂ 挿通孔
２６ メカニカルシール
２７ 外周壁
２７ａ 下側部
２７ｂ 上側部
２７ｃ 開口部
２８ 蓋壁
２８ａ 挿通孔
２９ 挿通部
２９ａ フランジ部
２９ｂ 貫通孔（通気孔）
３０ 回転軸
３１ 内側部
３２ 外側部
３３ カップリング
３５ 羽根車
４０ 玉軸受（軸受）
４１ 内輪
４２ 外輪
４３ ボール部材
４５ スラスト軸受
５０ 潤滑装置
５５ 貫通孔
５６ 整流ベーン
５７ 端板
５８ リブ
６０ 油槽
６１ 槽本体
６２ 底部
６２ａ 取付部
６３ 周壁部
６４ 筒部材
６５ 窓部
６６ 下筒部
６６ａ フランジ部
６７ 上筒部
６７ａ ラビリンス構造部
６８ 連結ベーン
６８ａ ガイドベーン
６９ 外周部
７０ 空冷機構
７１ 羽根
７２ 第１部分
７３ 第２部分
７５ 羽根カバー
７６ 第１カバー
７６ａ 第１底部
７６ｂ 第１外周部
７７ 第２カバー
７７ａ 第２底部
７７ｂ 第２外周部
７７ｃ 挿通部
７８ 連結板
７９ ブラケット
８０ 天板
８０ａ ガイド部
８２ 給油管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】