JP6073746B2 - 潤滑油流出抑制装置、回転機械、潤滑油の流出抑制方法 - Google Patents

Description

本発明は、軸受に使用する潤滑油の外部への流出抑制技術に関する。

回転機械、例えば、ポンプに使用される油潤滑軸受では、玉軸受によって潤滑油が飛散して、主軸の外周や、軸受カバーの内面に潤滑油が付着する。軸受カバーに、主軸が貫通する貫通部が形成されている場合、この付着した潤滑油は、軸受カバーの貫通部と主軸との間の隙間から外部に流出することになる。

かかる潤滑油の流出を抑制するために、従来、軸受カバーの貫通部と主軸との間に、リップシールが設けられていた。リップシールを用いる方式では、主軸の回転時においてリップシールと主軸とが接触した状態で主軸が摺動するので、リップシールと主軸との間に微細な異物（例えば、錆や摩耗によって生じた鉄粉）が入り込むと、主軸の摺動部分が摩耗する。この摩耗の程度が大きくなると、シール性能が低下して、潤滑油の外部への流出が生じ、その結果、主軸の交換が必要になる。

特開平９−１９６１８６号公報

かかるリップシールに代えて、ラビリンスシール（例えば、上記の特許文献１）を利用して、潤滑油の流出を抑制することも可能である。例えば、軸受カバーの貫通部、すなわち、軸受カバーにおける主軸の外面に対向する面にラビリンスと呼ばれる溝を設ける。かかる溝構造によれば、主軸と軸受カバーとの隙間に入り込んだ潤滑油は、潤滑油の表面張力によって溝に滞留し、溝に沿って下方に導かれる。この溝を、貫通部のほぼ全周にわたって形成しておき、最下部の所定の幅だけは、溝に代えて、軸受カバーの軸受側の面を、溝と同じ深さ、または、それよりも深い深さで切り欠いた切欠き部を形成しておけば、溝に沿って下方に導かれた潤滑油を、切欠き部から油溜に導くことができる。かかるラビリンスシールによれば、軸受カバーと主軸とが非接触の状態でオイルシールが行われるので、上述したリップシールのような問題が生じない。

しかしながら、上述したラビリンスシールでは、最下部の切欠き部においては、溝が形成されていないため、切欠き部に飛散した潤滑油は大気側に流出しやすい。しかも、溝の深さや溝の数などは、スペースの制約等から有限であり、潤滑油の飛散量が多い場合には、当該溝だけでは、潤滑油の外部への流出を十分に抑制できないおそれがある。かかる問題は、ポンプに限らず、油潤滑軸受を採用する種々の回転機械に共通する。このようなことから、油潤滑軸受の潤滑油の外部への流出を好適に抑制できる技術が求められる。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

本発明の第１の形態は、軸線方向に延びる主軸と、該主軸を回転可能に支承する軸受であって、潤滑油を使用する軸受と、を備えた回転機械用の潤滑油流出抑制装置として提供される。この潤滑油流出抑制装置は、軸受の一方側を覆うための軸受カバーであって、主
軸が軸線方向に貫通するための貫通穴が形成された軸受カバーと、軸受と軸受カバーとの間において、主軸と離間して、主軸の周囲を取り囲むように配置される油カバーとを備える。

かかる潤滑油流出抑制装置によれば、軸受から軸受カバー側に向かって潤滑油が飛散した際に、当該潤滑油の飛散を油カバーによって遮ることができる。したがって、潤滑油が軸受カバーの貫通穴に侵入し、外部へ流出することを抑制できる。

本発明の第２の形態として、第１の形態において、油カバーは、軸線に直交する底面であって、中央に主軸が貫通する第１の貫通穴が形成された底面と、底面の径方向外側の端部から、軸受側に向かって軸受の近傍まで周方向の全体に亘って形成された外側側面とを備えていてもよい。かかる形態によれば、油カバーの径方向外側に向けて飛散した潤滑油のほとんどは、外側側面によって捕捉され、油カバーの内側に留まることになる。したがって、潤滑油が、油カバーの径方向外側に飛散し、油カバーの径方向外側から軸受カバー側に侵入することを抑制できる。その結果、潤滑油の軸受カバーの貫通穴への侵入をいっそう抑制できる。

本発明の第３の形態として、第２の形態において、油カバーは、底面の径方向内側の端部から、周方向の全体に亘って軸受側に向かって延びて形成された内側側面を備えていてもよい。かかる形態によれば、油カバーの内側に飛散した潤滑油は、内側側面の内面を伝って下方に誘導されるので、潤滑油が、主軸と油カバーとの間の隙間、または、油切リングと油カバーとの間の隙間に侵入するのを抑制できる。したがって、潤滑油が油カバーの軸受カバー側に移動することを抑制できる。その結果、潤滑油の軸受カバーの貫通穴への侵入をいっそう抑制できる。

本発明の第４の形態として、第１ないし第３いずれかの形態において、油カバーは、軸受カバーの内側に形成された段部に嵌め込まれていてもよい。かかる形態によれば、油カバーの取り付けを容易に行える。

本発明の第５の形態として、第１ないし第４のいずれかの形態において、潤滑油流出抑制装置は、主軸の外周に周方向に沿って設けられる油切リングであって、軸受と軸受カバーとの間に設けられる油切リングを備えていてもよい。油カバーは、油切リングと離間して油切リングの周囲を取り囲む位置に配置されていてもよい。かかる形態において、油カバーと油切リングとの間の隙間から油切リング上を潤滑油が軸受カバー側に侵入した場合に、当該潤滑油は、主軸および油切リングの回転に伴う遠心力によって主軸から離れる方向に飛ばされる。かかる形態によれば、油切リングを有していない構成、すなわち、油カバーと主軸との間の隙間から主軸上を潤滑油が軸受カバー側に侵入し、当該潤滑油が遠心力によって主軸から離れる方向に飛ばされる構成と比べて、潤滑油は、主軸からより離れた位置から主軸と離れる方向に飛ばされる。したがって、潤滑油の軸受カバーの貫通穴への侵入をいっそう抑制できる。

本発明の第６の形態として、第５の形態において、油切リングは、第１の部位と、第１の部位よりも径が大きく形成されるとともに、第１の部位よりも軸受カバー側に位置する第２の部位と、を備えていてもよい。油カバーの軸線側の端部は、第２の部位の軸受側の端部よりも軸受カバー側に配置されていてもよい。かかる形態によれば、第１の部位に飛散した潤滑油は、油カバーよりも軸受カバー側に侵入しにくい。したがって、潤滑油の軸受カバーの貫通穴への侵入をいっそう抑制できる。

本発明の第７の形態として、第５または第６の形態において、軸受カバーの内面における軸受と対向する部位には、少なくとも貫通穴の中心よりも上方の位置において貫通穴の
外側を取り囲む油逃がし溝が形成されていてもよい。かかる形態によれば、潤滑油が油カバーよりも軸受カバー側に侵入した場合であっても、油切リングから軸受カバーの内面のうちの油逃がし溝よりも外側の領域に飛散した潤滑油は、当該内面を伝って油逃がし溝に導かれる。油逃がし溝に導かれた潤滑油は、重力によって油逃がし溝に沿って貫通穴よりも下方に移動するので、潤滑油が軸受カバーの貫通穴に侵入するのを抑制できる。

本発明の第８の形態として、第７の形態において、油切リングの軸線と直交する直交方向における周方向外側の端面と、油逃がし溝の内周側の頂部とは、半径方向において同一の位置にあってもよい。かかる形態によれば、油カバーと油切リングとの間の隙間から油切リング上を潤滑油が軸受カバー側に侵入しても、当該潤滑油のほぼ全ては、油逃がし溝よりも外側の領域に飛散する。したがって、第５の形態の効果を最大限高めることができる。

本発明の第９の形態として、第４の形態、または、第４の形態を少なくとも含む第５ないし第８のいずれの形態において、外側側面には、軸受側の端部の下端に、側面の厚み方向に貫通する切欠部が形成されていてもよい。かかる形態によれば、油カバーの底面の軸受側に飛散した潤滑油を、切欠部を介して油カバーよりも下方に導くことができるので、油カバーの軸受側に潤滑油が滞留することがない。

本発明の第１０の形態として、第９の形態において、外側側面は、切欠部の基端から軸線と離れる側に延びて形成された折曲部を備えていてもよい。かかる形態によれば、軸受カバーに設けられた、潤滑油を下方に導く溝に折曲部を挿入して、油カバーを軸受カバーに取り付けることができる。つまり、油カバーの位置決めを容易に行うことができる。

本発明の第１１の形態として、第９または第１０の形態において、底面の下端部には、底面の厚み方向に貫通する第２の貫通穴が形成されてもよい。第２の貫通穴の最下端は、潤滑油の液面よりも下方に位置するように配置されていてもよい。かかる形態によれば、油カバーよりも軸受カバー側に侵入し、下方に滞留した潤滑油が、油カバーよりも軸受側に移動しやすくなり、油カバーよりも軸受カバー側の潤滑油の液面レベルが、油カバーよりも軸受側の潤滑油の液面レベルよりも高くなることを防止できる。その結果、軸受の回転による潤滑油液面の波立ちによって油切リングの外周と潤滑油とが接触し、油の飛散が助長されることを防止できる。したがって、油カバーよりも軸受カバー側に侵入した油が、当該側に滞留して、潤滑油が軸受カバーの貫通穴に侵入するのを抑制できる。

本発明の第１２の形態として、第９ないし第１１のいずれかの形態において、油カバーは、上下対称の形状を有していてもよい。かかる形態によれば、油カバーが、その上下の位置を誤った状態で取り付けられることがない。換言すれば、作業員は、油カバーの上下位置を区別して認識する必要がないので、油カバーの取り付け作業が容易になる。

本発明の第１３の形態として、第９ないし第１２のいずれかの形態において、油カバーの軸受側の面には、少なくとも第１の貫通穴の中心よりも上方の位置において第１の貫通穴の外側を取り囲む油逃がし溝が形成されていてもよい。かかる形態によれば、油カバーに飛散した潤滑油を油逃がし溝に導き、重力によって油逃がし溝に沿って軸受けカバーの貫通穴よりも下方に移動させることができる。したがって、潤滑油が軸受カバーの貫通穴に侵入するのを抑制できる。

本発明の第１４の形態は、主軸と、軸受と、第１ないし第１３のいずれかの形態の潤滑油流出抑制装置とを備えた回転機械として提供される。かかる回転機械によれば、第１ないし第１３の形態と同様の効果を奏する。

本発明の第１５の形態は、軸線方向に延びる主軸と、主軸を回転可能に支承する軸受であって、潤滑油を使用する軸受と、を備えた回転機械において、潤滑油の流出を抑制する方法として提供される。この方法は、軸受と、該軸受の一方側を覆うための軸受カバーであって、主軸が軸線方向に貫通するための貫通穴が形成された軸受カバーと、の間において、主軸と離間して、主軸の周囲を取り囲むように配置される油カバーを設置し、軸受から軸受カバー側に向かう潤滑油の飛散の少なくとも一部を油カバーで遮ることによって、貫通穴から潤滑油が外部へ流出するのを抑制する。かかる方法によれば、第１の形態と同様の効果を奏する。

本発明は、上述した形態に限らず、軸受カバー、油切リングなどとしても実現することができる。

本発明の第１実施例としてのポンプの概略構成を示す断面図である。 潤滑油流出抑制装置の概略構成を示す断面図である。 軸受カバーの概略構成を示す説明図である。 油切リングの概略構成を示す説明図である。 油カバーの概略構成を示す説明図である。 第２実施例としての潤滑油流出抑制装置の概略構成を示す断面図である。 変形例としての油カバーの構成を示す説明図である。

Ａ．第１実施例：

図１は、本発明の一実施例としてのポンプ２０の概略構成を示す断面図である。図示するように、回転機械の一例としてのポンプ２０は、主軸３０と、軸受ケーシング４０と、軸受５１，５２と、潤滑油流出抑制装置８０とを備える。軸受ケーシング４０の内部において、主軸３０は、鉛直（重力）方向と直交する軸線ＡＬ方向に沿って延びて形成され、その一端側には、主軸３０の周囲に羽根車３５が固定されている。主軸３０の他端側では、主軸３０が軸受５１，５２によって片持ち支承されている。主軸３０の他端側の軸受５２よりも先には、電動機（図示省略）が連結される。かかる構成によって、主軸３０および羽根車３５は、軸線ＡＬを回転中心軸として回転する。

軸受５１，５２は、潤滑油を使用する玉軸受である。軸受５１と軸受５２との間には、軸受ケーシング４０によって油溜４１が形成されている。本実施例では、油溜４１におけるオイルレベルＯＬは、軸受５１，５２を構成する玉が最も下方に位置する際の当該玉の中心付近に維持される。

軸受ケーシング４０は、主軸３０の他端側において、軸受５２の位置で終端しており、これにより、軸受５２の外側（軸受５１と反対の側）は、軸受ケーシング４０から露出している。この軸受５２の一方側、すなわち、露出部分は、軸受カバー６０によって覆われている。軸受カバー６０は、本実施例では、有底円筒状のカップ形状を有している。軸受カバー６０の底部と反対側の端部は、フランジ状に形成されており、それによって、軸受カバー６０が軸受ケーシング４０に取り付けられている。軸受カバー６０の底部には、軸線ＡＬ方向に貫通する貫通穴６１が形成されている。主軸３０は、貫通穴６１を貫通して、軸受カバー６０の外部にまで延びている。

軸受５２と軸受カバー６０との間には、油カバー９０と油切リング７０とが配置されている。軸受カバー６０と油カバー９０と油切リング７０とは、主軸３０が回転した際に軸受５２から飛散する潤滑油が外部（電動機の側）に流出するのを抑制する潤滑油流出抑制
装置８０として機能する。

図２は、軸受５２および潤滑油流出抑制装置８０の周辺の概略構成を示す図１の部分拡大図である。図３は、軸受カバー６０の概略構成を示す。図３（ａ）は、図２と同じ断面での軸受カバー６０の断面図であり、図３（ｂ）は、軸受カバー６０の内面（軸受５２側の面）の矢視図である。図４は、油切リング７０の概略構成を示す。図４（ａ）は、図２と同じ断面での油切リング７０の断面図であり、図４（ｂ）は、油切リング７０を軸受カバー６０が取り付けられる側から見た矢視図である。図５は、油カバー９０の概略構成を示す。

図２および図３に示すように、軸受カバー６０の内面における軸受５２と対向する部位には、油逃がし溝６２が形成されている。当該部位は、本実施例では、軸線ＡＬに直交する面として形成されている。油逃がし溝６２は、貫通穴６１の外側を取り囲んで、環状に形成されている。油逃がし溝６２は、当該溝の外周側の端点である頂部６２ａと、当該溝の内周側の端点である頂部６２ｂと、当該溝の最も深い部位である底部６２ｃと、を有している。

油逃がし溝６２の表面（溝を形成する面）の外周側の端部、すなわち、頂部６２ａの周辺は、軸線ＡＬに対して角度θで斜めに交差する、軸受５２の側を向いた傾斜面を有している。本実施例では、油逃がし溝６２の頂部６２ａと底部６２ｃとの間の表面は、外周側の端部に限らず、頂部６２ａから底部６２ｃに至るまで、軸線ＡＬに対して角度θで軸線ＡＬと交差するように、換言すれば、頂部６２ａから底部６２ｃに向かうにつれて、軸線ＡＬに近づくように、形成されている。本実施例では、頂部６２ａから底部６２ｃに至るまで角度θは、一定値である。かかる油逃がし溝６２の形状によれば、貫通穴６１の中心（軸線ＡＬが通る位置）よりも上方(鉛直方向の上方)の位置においては、軸受カバー６０の内面における溝６２よりも外側の外側面６３に飛散した潤滑油を油逃がし溝６２、より具体的には、底部６２ｃに導きやすい。また、貫通穴６１の中心よりも下方の位置においては、油逃がし溝６２の潤滑油を油逃がし溝６２の外部、すなわち、貫通穴６１よりも下方に導きやすい。

潤滑油を好適に導くことができる油逃がし溝６２の表面の傾斜角度を確保しつつ、広範囲にわたって潤滑油を導くためには、角度θは、３０°以上、かつ、７５°以下であることが望ましい。本実施例では、角度θは、４５°である。なお、角度θは、位置によって変化していてもよい。

油逃がし溝６２の表面の内周側の端部、すなわち、頂部６２ｂの周辺は、軸線ＡＬに対して平行に形成されている。本実施例では、油逃がし溝６２の頂部６２ｂと底部６２ｃとの間の表面は、内周側の端部に限らず、頂部６２ｂから底部６２ｃに至るまで軸線ＡＬに対して平行に形成されている。かかる油逃がし溝６２の形状によれば、油逃がし溝６２に導かれた潤滑油が油逃がし溝６２よりも内側の内側面６４に侵入しにくい。ただし、油逃がし溝６２の表面の内周側の端部は、軸線ＡＬに対して斜めに交差する、軸受５２と反対の側を向いた傾斜面として形成されていてもよい。つまり、油逃がし溝６２の表面の内周側の端部は、頂部６２ｂから底部６２ｃに向かうにつれて、軸線ＡＬに近づくように形成されていてもよい。さらに、頂部６２ｂと底部６２ｃとの間の表面は、頂部６２ｂから底部６２ｃに至るまで軸線ＡＬに対して斜めに交差する、軸受５２と反対の側を向いた傾斜面として形成されていてもよい。これらの構成としても、上述の軸線ＡＬに対して平行な構成と同様の効果を奏する。

上述した油逃がし溝６２によれば、油逃がし溝６２よりも外側の外側面６３に飛散した潤滑油が外側面６３を伝って重力によって下方に移動した場合に、当該潤滑油を捕捉でき
る。油逃がし溝６２に捕捉された潤滑油は、重力によって環状の油逃がし溝６２に沿って貫通穴６１よりも下方に移動し、油溜４１に戻る。したがって、外側面６３に飛散した潤滑油が軸受カバー６０の貫通穴６１に侵入し、主軸３０と、軸受カバー６０の貫通穴６１を形成する面と、の隙間を通じて外部に流出するのを抑制できる。

図２および図３に示すように、軸受カバー６０の貫通穴６１を形成する面には、周方向に沿って、少なくとも１つ（ここでは２つ）の溝６５が形成されている。この溝６５は、ラビリンスシールを構成する。また、軸受カバー６０の貫通穴６１を形成する面の下方には、軸受５２側が切り欠かれた切欠部６６が形成されている。溝６５は、切欠部６６が形成された領域を除き、環状に形成されており、その下端部で切欠部６６と連通している。かかる構成によれば、潤滑油流出抑制装置８０によっても僅かな量の潤滑油が貫通穴６１に侵入したとしても、切欠部６６によって、当該潤滑油が捕捉され、切欠部６６を介して油溜４１に戻される。

図２に示すように、油切リング７０は、軸受５２と軸受カバー６０との間において、主軸３０の外周に周方向に沿って設けられる。油切リング７０の中央部には、主軸３０の径とほぼ同一の径を有する貫通穴７４が形成されている（図４参照）。油切リング７０は、本実施例では、貫通穴７４に主軸３０を通した後、ビス止めすることによって、主軸３０に固定されている。このため、主軸３０が回転すると、油切リング７０は、主軸３０と共に回転する。

油切リング７０は、図２および図４に示すように、軸線ＡＬ方向に沿って延びる第１の部位７１と、第１の部位７１よりも軸受カバー６０側に位置する第２の部位７２とを備える。第２の部位７２は、第１の部位７１よりも径が大きく形成されている。図２に示すように、油切リング７０は、軸受カバー６０の内側面６４との間に僅かな隙間を残して、軸受カバー６０と軸受５２との間のほぼ全域に延びて形成されている。第１の部位７１の軸線ＡＬ方向における軸受５２側の端部は、軸受５２の外輪と当接している。かかる構成によれば、軸受５２から主軸３０に向けて飛散した潤滑油は、第１の部位７１によって遮られ、回転する第１の部位７１の遠心力によって、半径方向外側に飛ばされる。このため、潤滑油が主軸３０に付着し、当該潤滑油が主軸３０を伝って軸受カバー６０に向かう方向に移動して、外部に流出することがない。

油切リング７０の半径方向の高さは、図２に示すように、第２の部位７２の周方向外側の端面７２ａがオイルレベルＯＬと接触しない範囲となっている。こうすれば、油切リング７０が主軸３０と共に回転した際に、第２の部位７２がオイルレベルＯＬと接触して、潤滑油が飛び散ることがない。

上述した油切リング７０によれば、油切リング７０（第２の部位７２）の外径に相当する範囲の領域、すなわち、内側面６４に向かって飛散した潤滑油が油切リング７０によって遮られるので、飛散した潤滑油が内側面６４に着弾するのを防止できる。したがって、潤滑油が内側面６４に着弾し、当該潤滑油が軸受カバー６０の貫通穴６１に侵入し、主軸３０と、軸受カバー６０の貫通穴６１を形成する面と、の隙間を通じて外部に流出するのを抑制できる。

さらに、本実施例では、図２に示すように、油切リング７０の周方向外側の端面７２ａと、油逃がし溝６２の内周側の頂部６２ｂとは、半径方向において同一の位置にある。つまり、軸線ＡＬと直交する面方向において、溝６２よりも内側の内側面６４の全領域は、油切リング７０によって、潤滑油の飛散が遮られることになる。このことは、油逃がし溝６２よりも外側の外側面６３に飛散した潤滑油が、溝６２によって貫通穴６１への侵入が抑制されることと相まって、潤滑油の外部への流出抑制効果を著しく大きなものにする。
また、頂部６２ｂが端面７２ａよりも軸線ＡＬ側にある場合と比べて、軸受カバー６０と油切リング７０との隙間に潤滑油が入り込みにくいので、貫通穴６１への潤滑油の侵入が抑制される。ただし、頂部６２ｂが端面７２ａよりも軸線ＡＬ側にある構成を排除するものではない。同様に、端面７２ａが頂部６２ｂよりも軸線ＡＬ側にある構成を排除するものではない。

図２および図４に示すように、油切リング７０の第２の部位７２の軸受カバー６０側の面（内側面６４と対向する面）には、軸線ＡＬの側から油切リング７０の外径側に向かって延びる溝７３が形成されている。本実施例では、溝７３は、半径方向に延びている。この溝７３は、周方向に沿って複数形成されている。図４（ｂ）では、６つの溝７３が周方向に等角度間隔に形成された例を示している。かかる溝７３が形成されていることにより、油切リング７０が主軸３０と共に回転した際に、溝７３の形状がポンプのインペラと同様の機能を果たすので、内側面６４と油切リング７０との間に潤滑油が侵入したとしても、当該潤滑油が遠心力によって主軸３０（貫通穴６１）から遠ざかる方向に排出されやすくなる。その結果、潤滑油が貫通穴６１から外部に流出するのを一層抑制できる。

しかも、図４に示すように、油切リング７０に形成された溝７３は、外周側が開口し、内周側が閉口している。すなわち、溝７３の外周側の端部である溝端７３ａは、油切リング７０の軸受カバー６０側の面の外郭まで延びて形成されており、溝７３の内周側の端部である溝端７３ｂは、貫通穴７４に達する前に終端している。かかる構成によれば、潤滑油が貫通穴７４側、すなわち、主軸３０側に侵入するのを一層抑制できる。本実施例では、溝端７３ｂは、半円形形状を有している。

油カバー９０は、図２に示すように、軸受５２と軸受カバー６０との間において、主軸３０と離間して主軸３０の周囲を取り囲むように配置される。本実施例では、主軸３０の周りには、油切リング７０が取り付けられているので、油カバー９０は、油切リング７０と離間して、油切リング７０の周囲を取り囲むように配置されている。油カバー９０と油切リング７０との間の隙間Ｄ１は、両者が接触しない範囲で、極力小さくすることが望ましい。油カバー９０は、本実施例では、軸受カバー６０の内側に形成された段部６７に嵌め込まれている。段部６７は、外側面６３よりも径方向外側に形成されている。かかる構成とすれば、油カバー９０の取り付けが容易である。ただし、油カバー９０の取り付け方法は、任意の方法を採用できる。例えば、油カバー９０は、軸受５２の外縁部に嵌め込まれて、取り付けられる構成であってもよい。油カバー９０によれば、油カバー９０から軸受カバー６０に向けて油切リング７０よりも径方向外側に飛散する潤滑油を遮ることができる。

図２および図５に示すように、油カバー９０は、底面９１と外側側面９２とを備えている。底面９１は、軸線ＡＬに直交する面であり、略円形の外形を有している。底面９１の内部には、主軸３０および油切リング７０が貫通する第１の貫通穴９９が形成されている。外側側面９２は、底面９１の径方向外側の端部から軸受５２の近傍まで延びて形成されている。この外側側面９２は、周方向の全体に亘って形成される。油カバー９０の径方向外側に向けて飛散した潤滑油のほとんどは、外側側面９２によって捕捉され、油カバー９０の内側に留まることになる。このため、潤滑油が、油カバー９０の径方向外側に飛散し、油カバー９０の径方向外側から軸受カバー６０側に侵入するリスクを低減できる。

図５に示すように、外側側面９２の軸受５２側の端部の下端には、それぞれ、外側側面９２の厚み方向に貫通する切欠部９７が形成されている。油カバー９０よりも軸受５２側の潤滑油、例えば、軸受５２から油カバー９０に向かって飛散し、油カバー９０を伝って下方に導かれた潤滑油は、切欠部９７を介して下方に導かれる。したがって、油カバー９０の内部に潤滑油が滞留し、油カバー９０の内部のオイルレベルが局所的に上昇すること
を抑制できる。その結果、潤滑油が油カバー９０よりも軸受カバー６０側に侵入するリスクを低減できる。

外側側面９２の切欠部９７の基端には、軸線ＡＬと離れる側に延びて形成された折曲部９５が形成されている。軸受カバー６０の溝６８（図３参照）に折曲部９５を挿入して、油カバー９０を軸受カバー６０に取り付けることができる。溝６８は、油逃がし溝６２によって下方に導かれた潤滑油をさらに下方に導くために設けられている。折曲部９５によれば、油カバー９０の位置決めを容易に行うことができる。

底面９１の下端部には、底面９１の厚み方向に貫通する第２の貫通穴９３が形成されている。第２の貫通穴９３の最下端９３ａは、油溜４１におけるオイルレベルＯＬよりも下方の位置に設けられている。かかる第２の貫通穴９３は、油カバー９０よりも軸受カバー６０側に侵入した潤滑油が下方に滞留するのを抑制できる。具体的には、油カバー９０と軸受カバー６０との間の空間の下方に滞留する潤滑油は、第２の貫通穴９３によって油カバー９０における軸受５２側と導通できるので、第２の貫通穴９３がない場合よりも、滞留する潤滑油の液面レベルを低減できる。したがって、潤滑油が貫通穴６１に侵入するリスクを低減できる。第２の貫通穴９３の最上端９３ｂは、潤滑油のオイルレベルＯＬ以下の位置に配置されることが望ましい。

かかる油カバー９０は、上下対称の形状に形成されている。すなわち、油カバー９０には、切欠部９７、折曲部９５および第２の貫通穴９３と上下対称となる位置に、それぞれ、切欠部９８、折曲部９６および第２の貫通穴９４が形成されている。かかる構成によれば、作業員は、油カバー９０の取り付けの際に、油カバー９０の上下位置を区別して認識する必要がないので、油カバー９０の取り付け作業が容易になる。

第２の貫通穴９４は、さらなる効果を奏する。すなわち、第２の貫通穴９４によって、油カバー９０（底面９１）の開口面積が大きくなるので、油カバー９０の内部空間の熱を好適に放熱させ、軸受５２内の潤滑油が過剰に高温になるのを抑制できる。軸受５２の軸受５１側の面を覆って潤滑油の軸受５２側への飛散を防止する場合には、軸受５２の内部に熱が籠もりやすいので、かかる構成は、特に有効である。このような底面９１の貫通穴は、所望の放熱特性に応じて、任意の箇所に任意の数だけ形成してもよい。

かかる油カバー９０は、本実施例では、図２に示すように、油カバー９０の軸線ＡＬ側の端部が、油切リング７０の第２の部位７２の軸受５２側の端部よりも軸受カバー６０側に位置するように配置されている。換言すれば、底面９１は、軸線ＡＬ方向において、油切リング７０の第２の部位７２の軸受５２側の端部よりも軸受カバー６０側に位置している。かかる構成によれば、第１の部位７１に飛散した潤滑油は、油カバー９０よりも軸受カバー６０側に侵入しにくい。具体的には、底面９１と油切リング７０（第２の部位７２）との隙間の位置が、第２の部位７２の軸受５２側の端部から軸受カバー６０側に距離Ｄ２だけオフセットされているので、第１の部位７１に付着した潤滑油や、第２の部位７２の軸受５２側の端面に付着した潤滑油が、遠心力によって軸線ＡＬから遠ざかる方向に飛ばされても、これらの潤滑油が油カバー９０よりも軸受カバー６０側に侵入しにくい。

上述した潤滑油流出抑制装置８０によれば、軸受５２から軸受カバー６０側に向けて飛散する潤滑油は、油カバー９０および油切リング７０によって遮られる。このため、飛散した潤滑油のほとんどは、外側面６３よりも軸受カバー６０側に侵入することなく、油溜４１に戻される。飛散した潤滑油の一部は、油カバー９０と油切リング７０との間の隙間を通って、油カバー９０よりも軸受カバー６０側に侵入することがあり得る。しかし、この場合、第２の部位７２上を伝って、上記隙間から軸受カバー６０側に侵入した潤滑油は、遠心力によって、軸線ＡＬから離れる方向、すなわち、油逃がし溝６２の外側に飛ばさ
れる。その結果、潤滑油は、油逃がし溝６２に捕捉されて、油溜４１に戻される。さらに、ごく僅かな潤滑油が、油逃がし溝６２に捕捉されることなく、貫通穴６１に侵入したとしても、当該潤滑油は、ラビリンスシールとしての溝６５に捕捉され、油溜４１に戻される。したがって、潤滑油の外部への流出を高い信頼性で抑制できる。

Ｂ．第２実施例：
第２実施例としての潤滑油流出抑制装置１８０の周辺の概略構成を図６に示す。図６において、潤滑油流出抑制装置１８０の構成要素のうちの潤滑油流出抑制装置８０の構成要素と同一の構成要素には、図２と同一の符号を付している。潤滑油流出抑制装置１８０は、油切リング１７０および油カバー１９０の形状のみが潤滑油流出抑制装置８０と異なっている。油カバー１９０は、油カバー９０の各構成要素に加えて、内側側面１０１を備えている。内側側面１０１は、底面９１の径方向内側の端部から軸受５２側に向かって延びて形成されている。この内側側面１０１は、周方向の全体に亘って形成される。

油切リング１７０の第２の部位１７２は、第１実施例の第２の部位７２よりも軸受５２側に長く延びて形成されている。その分、第１の部位１７１は、第１実施例の第１の部位７１よりも短く形成されている。これによって、内側側面１０１、すなわち、油カバー１９０の軸線ＡＬ側の端部は、その全体が、第２の部位１７２の軸受５２側の端部よりも軸受カバー６０側に位置している。

かかる潤滑油流出抑制装置１８０によれば、内側側面１０１と油切リング１７０（第２の部位１７２）との隙間の位置が、第２の部位１７２の軸受５２側の端部から軸受カバー６０側に距離Ｄ３だけオフセットされているので、第１の部位１７１に付着した潤滑油や、第２の部位１７２の軸受５２側の端面に付着した潤滑油が、遠心力によって軸線ＡＬから遠ざかる方向に飛ばされても、これらの潤滑油が油カバー１９０よりも軸受カバー６０側に侵入しにくい。

また、潤滑油流出抑制装置１８０によれば、油カバー１９０の内側に飛散した潤滑油は、内側側面１０１の内面を伝って下方に誘導されるので、潤滑油が、第２の部位１７２と油カバー１９０との間の隙間に侵入するのを抑制できる。したがって、潤滑油が油カバー１９０の軸受カバー６０側に移動することを抑制できる。その結果、潤滑油の軸受カバー６０の貫通穴６１への侵入をいっそう抑制できる。

Ｃ．変形例：
Ｃ−１．変形例１：
上述した油カバー９０の変形例としての油カバー２９０の構成を図７に示す。図７において、油カバー２９０の構成要素のうちの油カバー９０と同一の構成要素には、図５と同一の符号を付している。油カバー２９０は、底面２９１に油逃がし溝２９７，２９８が形成されている点のみが油カバー９０と異なっている。油逃がし溝２９７，２９８は、第２の貫通穴９３，９４を避けた位置において、それぞれ第１の貫通穴９９の外側を取り囲むように形成されている。かかる構成によれば、油カバー９０に飛散した潤滑油を油逃がし溝２９７，２９８に導き、重力によって油逃がし溝２９７，２９８に沿って貫通穴６１よりも下方に移動させることができる。したがって、潤滑油が貫通穴６１に侵入するのをいっそう抑制できる。かかる油逃がし溝は、環状、または、上部で連通する１つの溝であってもよい。また、かかる油逃がし溝は、少なくとも油カバー２９０の第１の貫通穴９９の中心よりも上方の位置において形成されていればよい。

Ｃ−２．変形例２：
上述した種々の構成の一部は、適宜省略することができる。例えば、油カバー９０，１９０の折曲部９５，９６を省略してもよい。あるいは、油切リング７０の第２の部位７２
を省略してもよい。この場合、第１の部位７１は、上述の実施例における第２の部位７２の位置にも形成されていてもよい。もとより、油切リング７０自体を省略してもよい。この場合、油カバー９０の外側側面９２は、主軸３０の近傍まで延びて形成されていることが望ましい。これらの構成であっても、油カバー９０による潤滑油の流出防止効果を奏する。ただし、潤滑油を、遠心力によって、主軸３０からより離れた位置から主軸３０と離れる方向、すなわち、貫通穴６１から離れる方向に飛ばすことができるとの観点からは、油カバー９０は、油切リング７０を備えていることがより望ましく、油切リング７０は、第２の部位７２を備えていることがより望ましい。
Ｃ−３．変形例３：
油逃がし溝６２は、必ずしも環状に形成される必要はない。油逃がし溝６２は、貫通穴６１への潤滑油の侵入を抑制するために、貫通穴６１の中心よりも上方の位置において、貫通穴６１の外側を取り囲んでいればよい。例えば、油逃がし溝６２は、貫通穴６１の中心よりも下方において終端する逆Ｕ字形状や円弧形状などであってもよい。かかる形状であっても、潤滑油は、重力方向と反対の方向に、すなわち、上方に向かっては移動しにくいので、潤滑油の貫通穴６１への侵入を好適に抑制できる。

また、油逃がし溝６２の断面形状は、上述の例に限らず、種々の形状とすることができる。例えば、油逃がし溝６２の外周側の端部と内周側の端部とが、軸線ＡＬに直交する面として形成された底面まで、軸線ＡＬに平行に切り込まれた形状であってもよい。あるいは、頂部６２ａと底部６２ｃとの間の途中に、軸線ＡＬと平行な面や、軸線ＡＬと直交する面が部分的に形成されていてもよい。あるいは、頂部６２ｂと底部６２ｃとの間の途中に、凹凸形状があってもよい。

Ｃ−４．変形例４：
上述の油逃がし溝６２と油切リング７０とは、その両方を組み合わせることによって、著しい潤滑油流出抑制効果を奏するものであるが、そのいずれか一方のみを単独で使用することも可能である。例えば、上述の油逃がし溝６２とラビリンスシールとを組み合わせてもよい。こうしても、ラビリンスシールのみによって、潤滑油の流出を抑制する場合と比べて、潤滑油流出抑制効果を高めることができる。この場合、油逃がし溝６２は、貫通穴６１の近傍に設けることが望ましい。

Ｃ−５．変形例５：
油切リング７０の溝７３の形状は、任意の形状とすることができる。例えば、溝端７３ｂは、矩形形状に終端していてもよい。あるいは、溝端７３ｂは、溝端７３ａと同様に開口していてもよい。もとより、溝７３は、形成されていなくてもよい。

Ｃ−６．変形例６：
上述した潤滑油の流出抑制のための構成は、ポンプ２０に限らず、潤滑油を使用する軸受を備えた種々の回転機械、例えば、圧縮機、送風機などに適用可能である。

以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の組み合わせ、または、省略が可能である。

２０…ポンプ
３０…主軸
３５…羽根車
４０…軸受ケーシング
４１…油溜
５１，５２…軸受
６０…軸受カバー
６１…貫通穴
６２…油逃がし溝
６２ａ，６２ｂ…頂部
６２ｃ…底部
６３…外側面
６４…内側面
６５…溝
６６…切欠部
６７…段部
６８…溝
７０…油切リング
７１…第１の部位
７２…第２の部位
７２ａ…端面
７３…溝
７３ａ，７３ｂ…溝端
７４…貫通穴
８０…潤滑油流出抑制装置
９０，２９０…油カバー
９１，２９１…底面
９２…外側側面
９３，９４…第２の貫通穴
９５，９６…折曲部
９７，９８…切欠部
９９…第１の貫通穴
２９７，２９８…油逃がし溝
ＡＬ…軸線
ＯＬ…オイルレベル

Claims (11)

1. 軸線方向に延びる主軸と、該主軸を回転可能に支承する軸受であって、潤滑油を使用する軸受と、を備えた回転機械用の潤滑油流出抑制装置であって、
   前記軸受の一方側を覆うための軸受カバーであって、前記主軸が前記軸線方向に貫通するための貫通穴が形成された軸受カバーと、
   前記軸受と前記軸受カバーとの間において、前記主軸と離間して該主軸の周囲を取り囲むように配置される油カバーと、
   前記主軸の外周に周方向に沿って設けられる油切リングであって、前記軸受と前記軸受カバーとの間に設けられる油切リングと
   を備え
   前記油カバーは、前記油切リングと離間して該油切リングの周囲を取り囲む位置に配置され、
   前記油切リングは、
   第１の部位と、
   前記第１の部位よりも径が大きく形成されるとともに、前記第１の部位よりも前記軸受カバー側に位置する第２の部位と
   を備え、
   前記油カバーの前記軸線側の端部は、前記第２の部位の前記軸受側の端部よりも前記軸受カバー側に配置された
   潤滑油流出抑制装置。
2. 軸線方向に延びる主軸と、該主軸を回転可能に支承する軸受であって、潤滑油を使用する軸受と、を備えた回転機械用の潤滑油流出抑制装置であって、
   前記軸受の一方側を覆うための軸受カバーであって、前記主軸が前記軸線方向に貫通するための貫通穴が形成された軸受カバーと、
   前記軸受と前記軸受カバーとの間において、前記主軸と離間して該主軸の周囲を取り囲むように配置される油カバーと
   前記主軸の外周に周方向に沿って設けられる油切リングであって、前記軸受と前記軸受
   カバーとの間に設けられる油切リングと
   を備え、
   前記油カバーは、前記油切リングと離間して該油切リングの周囲を取り囲む位置に配置され、
   前記軸受カバーの内面における前記軸受と対向する部位には、少なくとも前記貫通穴の中心よりも上方の位置において前記貫通穴の外側を取り囲む油逃がし溝が形成され、
   前記油切リングの周方向外側の端面と、前記油逃がし溝の内周側の頂部とは、半径方向において同一の位置にある
   潤滑油流出抑制装置。
3. 請求項２に記載の潤滑油流出抑制装置であって、
   前記油カバーは、
   前記軸線に直交する底面であって、中央に前記主軸が貫通する第１の貫通穴が形成された底面と、
   前記底面の径方向外側の端部から、前記軸受側に向かって前記軸受の近傍まで周方向の全体に亘って形成された外側側面と
   を備えた
   潤滑油流出抑制装置。
4. 請求項３に記載の潤滑油流出抑制装置であって、
   前記油カバーは、前記底面の径方向内側の端部から、周方向の全体に亘って前記軸受側に向かって延びて形成された内側側面を備えた
   潤滑油流出抑制装置。
5. 請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載の潤滑油流出抑制装置であって、
   前記油カバーは、前記軸受カバーの内側に形成された段部に嵌め込まれた
   潤滑油流出抑制装置。
6. 軸線方向に延びる主軸と、該主軸を回転可能に支承する軸受であって、潤滑油を使用する軸受と、を備えた回転機械用の潤滑油流出抑制装置であって、
   前記軸受の一方側を覆うための軸受カバーであって、前記主軸が前記軸線方向に貫通するための貫通穴が形成された軸受カバーと、
   前記軸受と前記軸受カバーとの間において、前記主軸と離間して該主軸の周囲を取り囲むように配置される油カバーと
   を備え、
   前記油カバーは、
   前記軸線に直交する底面であって、中央に前記主軸が貫通する第１の貫通穴が形成された底面と、
   前記底面の径方向外側の端部から、前記軸受側に向かって前記軸受の近傍まで周方向の全体に亘って形成された外側側面と
   を備え、
   前記油カバーは、前記軸受カバーの内側に形成された段部に嵌め込まれ、
   前記外側側面には、前記軸受側の端部の下端に、前記側面の厚み方向に貫通する切欠部が形成された
   潤滑油流出抑制装置。
7. 請求項６に記載の潤滑油流出抑制装置であって、
   前記外側側面は、前記切欠部の基端から前記軸線と離れる側に延びて形成された折曲部を備えた
   潤滑油流出抑制装置。
8. 請求項６または請求項７に記載の潤滑油流出抑制装置であって、
   前記底面の下端部には、該底面の厚み方向に貫通する第２の貫通穴が形成されており、
   前記第２の貫通穴の最下端は、前記潤滑油の液面よりも下方に位置するように配置される
   潤滑油流出抑制装置。
9. 請求項６ないし請求項８のいずれか一項に記載の潤滑油流出抑制装置であって、
   前記油カバーは、上下対称の形状を有する
   潤滑油流出抑制装置。
10. 請求項６ないし請求項９のいずれか記載の潤滑油流出抑制装置であって、
    前記油カバーの前記軸受側の面には、少なくとも前記第１の貫通穴の中心よりも上方の位置において該第１の貫通穴の外側を取り囲む油逃がし溝が形成された
    潤滑油流出抑制装置。
11. 前記主軸と、前記軸受と、請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の潤滑油流出抑制装置とを備えた回転機械。

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