JP2000166165A - 電動機および永久磁石回転式同期電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、異物の混入、ロータの傷つけなく、
容易に軸受の交換が行なえる電動機を提供する。 【解決手段】本発明の電動機は、モータシャフト８をモ
ータケース１の端壁３，４に回転自在に支持する軸受部
９を、端壁外面側のシャフト部分に圧入されモータシャ
フト８を回転自在に支持する軸受１０と、軸受１０を内
部に挿脱可能に嵌挿して端壁３，４の外面に着脱自在に
取り付けられた軸受箱１５とを有して構成し、端壁外面
から軸受箱１５を取り外すと、軸受箱１５から軸受１０
が抜け出て外部に表れるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータケース内に
ステータ、ロータを収めて構成される電動機および永久
磁石回転式同期電動機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポンプ等の駆動機器に動力を供給する誘
導電動機には、分割式構造のモータケース内にステー
タ、ロータを配設した構造が用いられている。具体的に
は、図４（ａ），（ｂ）に示されるように誘導電動機の
モータケースａには、筒形の胴部ｂ、胴部ｂの開口端を
塞ぐ端壁ｃ，ｄを締結具、例えば長尺なボルトｅで締結
して構成される構造が採用され、胴部ｂの内面にステー
タｆを設置し、このステータｆ内にロータｇを収めてい
る。

【０００３】こうした誘導電動機では、モータケースａ
内で、ロータｇから軸方向に延びるモータシャフトｈを
回転自在に支持する軸受部ｉが採用されている。具体的
には、図４（ａ），（ｂ）に示されるように各端壁ｇの
内面側に軸受収容用の環状凹部ｊを形成しておき、電動
機の組立時、これら環状凹部ｊに、モータシャフトｈの
両端側のシャフト部分に圧入された軸受ｋを挿脱自在に
嵌挿させて、モータシャフトｈを回転自在に支持する構
造が用いられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】誘導電動機は、ポンプ
等の駆動機器を設置した現地で行われる保守・点検、さ
らには修理の際、モータシャフトｈを支える軸受ｋの交
換が求められることがある。

【０００５】ところが、モータケースａ内に軸受ｋが配
置された電動機だと、軸受ｋの交換は、モータシャフト
ｈの全体をモータケースａ外に出してからでないと行な
えない。

【０００６】具体的には、軸受ｋの交換作業は、図５に
示されるようにボルトｅを抜去して、胴部ｂ、端壁ｃ，
ｄの結合を解き、一方の端壁ｄを胴部ｂから取り外し、
軸受ｋが両端側に圧入されているモータシャフトｈをロ
ータｇと共に外部へ引き出してから、プーリー抜具（図
示しない）といった抜出治具を用いて、モータシャフト
ｈに圧入されている軸受ｋを抜き出し、代わりに新規の
軸受（図示しない）を装着することになる。

【０００７】つまり、軸受ｋの交換は、電動機全体を分
解しないと作業が進められない。

【０００８】このため、軸受ｋの交換にはかなり面倒な
作業が強いられる。しかも、この交換のときは、モータ
ケースａの内部全体が開放される上、ロータｇは移動さ
せたり、床面等に置いたりするようになるので、モータ
ケースａ内に異物が混入したり、ロータｇの表面を傷つ
けるおそれがある。

【０００９】特にロータｇに永久磁石（図示しない）を
用いた永久磁石回転式同期電動機（回転子鉄心が永久磁
石で構成されるもの）は、電動機を分解して、つぎの作
業を行なうべくロータｇを床面等に置くと、磁力により
ロータｇの表面に鉄粉等の異物が付いて、交換後の電動
機の再組立てが難しくなるので、現地では軸受ｋの交換
を行なえず、専門の工場に電動機を運んで、同工場で軸
受ｋの交換することが余儀なくされていた。

【００１０】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その第１の目的は、異物の混入、ロータを傷つける
ことなく、容易に軸受の交換が行なえる電動機を提供す
ることにある。

【００１１】同じく第２の目的は、さらに第１の目的に
加え、専門の工場でなく、現地で軸受の交換を可能にし
た永久磁石回転式同期電動機を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために請求項１に記載した電動機は、ロータから延び
るモータシャフトをモータケースの端壁に回転自在に支
持する軸受部を、端壁の外面側のシャフト部分に圧入さ
れモータシャフトを回転自在に支持する軸受と、軸受を
内部に挿脱可能に嵌挿して端壁の外面に着脱自在に取り
付けられた軸受収容体とを有して構成し、モータケース
の端壁外面から軸受収容体を取り外すと、軸受収容体か
ら軸受が抜け出て、該軸受がモータシャフト部分から抜
き出し可能な姿勢でモータケース外に表れるようにし
た。

【００１３】これにより、軸受の交換作業は、モータケ
ースの端壁外面から軸受収容体を取り外して、モータシ
ャフト部分に圧入されている軸受をモータケース外に表
し、該軸受を抜出治具（プーリー抜具等）を用いて、モ
ータシャフトから引き抜いて新規な軸受と交換すること
により行われる。

【００１４】したがって、モータケースを分解すること
なく、容易に軸受の交換が行なえる。しかも、交換作業
は、異物がモータケース内に入りにくい状態、モータケ
ース内にロータが収められたままで進められるので、電
動機内部に異物が混入したり、ロータが傷つけられたり
せずにすむ。

【００１５】上記第２の目的を達成するために請求項２
に記載した永久磁石回転式同期電動機は、永久磁石を有
するロータから延びるモータシャフトを回転自在にモー
タケースの端壁に支持する軸受部を、端壁の外面側のシ
ャフト部分に圧入されモータシャフトを回転自在に支持
する軸受と、軸受を内部に挿脱可能に嵌挿して端壁の外
面に着脱自在に取り付けられた軸受収容体とを有して構
成し、モータケースの端壁外面から軸受収容体を取り外
すと、軸受収容体から軸受が抜け出て、該軸受がモータ
シャフト部分から抜き出し可能な姿勢でモータケース外
に表れるようにした。

【００１６】これにより、請求項１と同様、軸受の交換
作業は、モータケースの端壁外面から軸受収容体を取り
外して、モータシャフト部分に圧入されている軸受をモ
ータケース外に表し、該軸受を抜出治具（プーリー抜具
等）を用いて、モータシャフトから引き抜いて新規な軸
受と交換することにより行われる。

【００１７】つまり、軸受の交換は、モータケース内に
ロータが収められたままで進められるので、磁気を帯び
たロータに鉄粉等の異物が付くことはない。

【００１８】したがって、専門の工場に依存せず、電動
機を据え付けた現地において容易に軸受の交換が行なえ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１および図２に
示す第１の実施形態にもとづいて説明する。

【００２０】図１は、本発明を適用した電動機、例えば
誘導電動機の正面側および側面側の構造を示していて、
図１中１はモータケースである。

【００２１】モータケース１は、例えば筒形の胴部２、
胴部２の開口端を塞ぐ端壁３，４を締結具、例えば長尺
なボルト５で締結して構成されている。このうち胴部２
の内面にはステータ６が設置され、このステータ６内に
はロータ７が収めてある。またロータ７の両端からは、
軸方向に沿ってモータシャフト８が延びていて、各端壁
３，４を貫通している。なお、３ａ，４ａは、端壁３，
４に形成されている貫通孔を示している。そして、この
モータシャフト８の両端側が、本発明の要部となる端壁
３，４の外面側に形成されている軸受部９により、それ
ぞれ回転自在に支持してある。

【００２２】これら軸受部９は、いずれも同じ構造で、
このうち端壁４側の軸受部５の構造について説明すれ
ば、１０は、端壁４の外面から突き出たモータシャフト
部分の外周面に、スリーブ１１を介して、圧入された例
えばボール式の軸受である。なお、スリーブ１１は、端
壁４の直後のシャフト部分に形成されている段差部８ａ
の外周面に嵌挿され、軸受１０を端壁外面と近接する位
置に挿脱可能に配置させている。

【００２３】また端壁４の外面には、この軸受１０を周
りから囲うよう軸受箱１５（軸受収容体に相当）が取付
けられている。

【００２４】この軸受箱１５には、図２にも示されてい
るように内面中央に円形状の凹部１６が形成された円盤
状のカバー体１７が用いられている。そして、凹部１６
が軸受１０を挿脱自在に嵌挿している。この凹部１６の
中央部には、シャフト貫通用の通孔１８が形成されてい
て、スリーブ１１を貫通したシャフト部分がこの通孔１
８からカバー体１６外へ突き出ている。またカバー体１
６の外周部全周には、端壁４の外面に形成した取付座１
９と重なるフランジ２０が形成してある。そして、この
フランジ２０が、該フランジ１７から端壁４へ螺挿され
るボルト２１により、端壁４に締結され、内部に軸受１
０を収めたカバー体１７、つまり軸受箱１５を端壁４の
外面に着脱自在に取付けている。また軸受１０の外周囲
から同軸受１０の側面と対向する部分となる端壁４の外
面部分には、治具先挿入用の凹部２２が形成されてい
て、端壁外面から軸受箱１５を取り外すと、同軸受箱１
５から軸受１０が抜け出て、同軸受１０が、図示しない
プーリー抜具（抜出治具）によりモータシャフト８から
抜き出し可能な姿勢、すなわちプーリー抜具が容易にセ
ット可能な姿勢で外部に表れるようにしてある。

【００２５】なお、端壁３側の軸受部９については、端
壁４側の軸受部９と同じ部分に同一符号を付してその説
明を省略する。

【００２６】しかして、このように構成された誘導電動
機において、今、現地において、端壁４側の軸受１０の
交換が求められたとする。

【００２７】このときには、図２に示されるようにボル
ト２１を取り外して、端壁４の外面から軸受箱１５を取
り外す。

【００２８】すると、モータシャフト８に圧入されてい
る軸受１０は、モータケース１外に表れる。このとき軸
受１０の背面側は、端壁外面に形成されている凹部２２
により、端壁５の外面から離れた姿勢で端壁４外に表れ
る。つまり、モータシャフト８に圧入されている軸受１
０は、プーリー抜具（図示しない）がセットしやすい姿
勢を保ちながら外部に表れる。

【００２９】その後、軸受１０にプーリー抜具（図示し
ない）をセットし、同プーリー抜具による作業で、モー
タシャフト１から軸受１０を引き抜く。そして、代わり
に新規な軸受（図示しない）を装着してから、再び軸受
箱１５をボルト２１で端壁４の外面に組み付けることに
より、軸受１０の交換を終える。なお、端壁３側の軸受
１０を交換するときもその作業は同じである。

【００３０】したがって、モータケース１を分解するこ
となく、容易に軸受１０の交換を行なうことができる。
しかも、軸受１０の交換作業は、異物がモータケース１
内に入りにくい状態、すなわちモータケース内部を開放
させない状態で、かつモータケース１内にロータ７が収
められたまま進められるので、誘導電動機の内部に異物
が混入したり、ロータ７が不用意に傷つけられたりする
ことを解消できる。

【００３１】図３は、本発明の第２の実施形態を示す。

【００３２】本実施形態は、本発明を誘導電動機でな
く、永久磁石を有するロータを採用した永久磁石回転式
同期電動機に適用したものである。

【００３３】すなわち、本実施形態の永久磁石回転式同
期電動機は、図３に示されるように外周部に永久磁石２
５を有するロータ７を用いた回転式同期電動機である。
そして、この電動機に第１の実施形態と同じ軸受部９を
採用して、モータシャフト１の両端側をモータケース１
外で回転自在に支持させてある。

【００３４】つまり、永久磁石回転式同期電動機でも、
第１の実施形態と同じく、モータシャフト８を支える軸
受１０の交換作業は、端壁４の外面から軸受箱１５を取
り外して、モータシャフト８に圧入されている軸受９を
モータケース外に表し、プーリー抜具（図示しない）を
用いて、モータシャフト８から軸受１０を引き抜き、代
わりに新規な軸受（図示しない）を組み付けることによ
り行われる。

【００３５】これにより、軸受１０の交換は、モータケ
ース１内にロータ７が収められたままで進めることがで
き、交換作業中、磁気を帯びたロータ７に鉄粉等の異物
が付着することない。

【００３６】この結果、軸受１０の交換作業は、専門の
工場を頼らずに、現地において永久磁石回転式同期電動
機の軸受９を容易に行なうことができる。

【００３７】なお、図３において第１の実施形態と同じ
部分には同一符号を付してその説明を省略した。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、モータケースを分解することなく、容易に
モータシャフトを支える軸受の交換を行なうことができ
る。しかも、軸受の交換は、異物がモータケース内に入
りにくい状態、モータケース内にロータが収められたま
まで行なえるので、電動機内部に異物が混入したり、ロ
ータが傷つけられたりせずにすむ。

【００３９】請求項２に記載の発明によれば、さらに上
記効果に加え、ロータが収められたまま、軸受の交換作
業が進められることを利用して、磁気を帯びたロータに
鉄粉等の異物が付着することなく、軸受の交換を行なう
ことができる。

【００４０】したがって、専門の工場に頼らず、現地に
おいてモータシャフトを支える軸受の交換を行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る誘導電動機の構
造を説明するための図。

【図２】同電動機において軸受を交換する作業を説明す
るための一部断面した分解正面図。

【図３】本発明の第２の実施形態に係る永久磁石回転式
同期電動機を説明するための一部断面した正面図。

【図４】従来の誘導電動機における軸受構造を説明する
ための図。

【図５】同電動機で、軸受を交換する作業を説明するた
めの一部断面した分解正面図。

【符号の説明】

１…モータケース ３，４…端壁 ６…ステータ ７…ロータ ８…モータシャフト ９…軸受部 １０…軸受 １５…軸受箱（軸受収容体） ２１…ボルト ２２…凹部 ２５…永久磁石。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 泰孝 愛知県岡崎市橋目町御領田１番地 株式会 社川本製作所岡崎工場内 Ｆターム(参考） 5H605 AA03 AA08 BB05 CC01 CC02 CC04 CC10 EB01 EB37

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータケース内にステータが設置され、
   このステータ内にロータが配置され、このロータから軸
   心方向に延びる前記モータシャフトが前記モータケース
   の端壁に設置した軸受部で回転自在に支持される電動機
   であって、 前記軸受部は、前記端壁の外面側のシャフト部分に圧入
   され前記モータシャフトを回転自在に支持する軸受と、
   前記軸受を内部に挿脱可能に嵌挿して前記端壁の外面に
   着脱自在に取り付けられた軸受収容体とを有して構成さ
   れ、 前記モータケースの端壁外面から前記軸受収容体を取り
   外すと、前記軸受収容体から前記軸受が抜け出て、該軸
   受が前記モータシャフト部分から抜き出し可能な姿勢で
   前記モータケース外に表れるようにしたことを特徴とす
   る電動機。
2. 【請求項２】 モータケース内にステータが設置され、
   このステータ内に永久磁石を有するロータが配置され、
   このロータから軸心方向に延びる前記モータシャフトが
   前記モータケースの端壁に設置した軸受部で回転自在に
   支持される永久磁石回転式同期電動機であって、 前記軸受部が、前記端壁の外面側のシャフト部分に圧入
   され前記モータシャフトを回転自在に支持する軸受と、
   前記軸受を内部に挿脱自在に嵌挿して前記端壁の外面に
   着脱自在に取り付けられた軸受収容体とを有して構成さ
   れ、 前記モータケースの端壁外面から前記軸受収容体を取り
   外すと、前記軸受収容体から前記軸受が抜け出て、該軸
   受が前記モータシャフト部分から抜き出し可能な姿勢で
   前記モータケース外に表れるようにしたことを特徴とす
   る永久磁石回転式同期電動機。