JP2000324749A - 電動機 - Google Patents
電動機Info
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- JP2000324749A JP2000324749A JP11131673A JP13167399A JP2000324749A JP 2000324749 A JP2000324749 A JP 2000324749A JP 11131673 A JP11131673 A JP 11131673A JP 13167399 A JP13167399 A JP 13167399A JP 2000324749 A JP2000324749 A JP 2000324749A
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電食対策にかかる費用を発生することなく、
転がり軸受での電食発生のおそれのない、長期使用時の
信頼性の高い電動機を提供する。 【解決手段】 ハウジング２の内側に嵌合された固定子
５と、固定子５の内側に空隙を介して設けた回転子７
と、ハウジング２の両端に設けたエンドブラケット３
Ａ、３Ｂと、エンドブラケット３Ａ、３Ｂの内側に設け
られ、かつ回転子７に嵌合された回転軸８の両端を支持
する転がり軸受４とを備えた電動機において、転がり軸
受４の潤滑剤として、４０℃における基油の動粘度が、
１０〜２０ｍｍ 2／ｓもしくは３８〜７０ｍｍ2／ｓの範
囲内にあるグリースＧを用いた。
転がり軸受での電食発生のおそれのない、長期使用時の
信頼性の高い電動機を提供する。 【解決手段】 ハウジング２の内側に嵌合された固定子
５と、固定子５の内側に空隙を介して設けた回転子７
と、ハウジング２の両端に設けたエンドブラケット３
Ａ、３Ｂと、エンドブラケット３Ａ、３Ｂの内側に設け
られ、かつ回転子７に嵌合された回転軸８の両端を支持
する転がり軸受４とを備えた電動機において、転がり軸
受４の潤滑剤として、４０℃における基油の動粘度が、
１０〜２０ｍｍ 2／ｓもしくは３８〜７０ｍｍ2／ｓの範
囲内にあるグリースＧを用いた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、クリーン
ルームの空調用ファンモータとして用いられる電動機に
関するもので、特に軸受に封入される潤滑剤に関するも
のである。
ルームの空調用ファンモータとして用いられる電動機に
関するもので、特に軸受に封入される潤滑剤に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、クリーンルームの空調には、シス
テム天井用ファンフィルタユニットなどのファンモータ
が用いられている。近年、このようなファンモータは、
風量を制御するために回転数を可変できるインバータ装
置を介して速度制御される場合が増えており、ファンモ
ータの構成は図１のようになっている。図１は、誘導電
動機としてのファンモータの構成図である。図におい
て、１はファンモータ、２はハウジング、３Ａ、３Ｂは
ハウジング２の両端に各々インロー嵌合などにより取り
付けられたエンドブラケットである。４Ａ、４Ｂは転が
り軸受であって、外輪がエンドブラケットに、内輪が後
述の回転軸にそれぞれすきま嵌めまたは締まり嵌めされ
て取り付けられると共に、軸受内部にはグリースが封入
されている。５は固定子、６は固定子５のスロットに巻
回した固定子巻線、７は回転子、８は転がり軸受４Ａ、
４Ｂにより回転自在に保持される回転軸、９は外扇であ
る。このファンモータ１において、図示しないインバー
タ装置の交流電源から固定子巻線６に三相交流電力を供
給すると、固定子５と回転子７の間の空隙に回転磁界が
発生する。これにより回転子７にトルクが発生して回転
し、回転軸9から動力を取り出すことができるが、この
とき、固定子巻線６と回転子７の間に存在する静電容量
により、回転軸9に軸電圧が発生する。このようにイン
バータ駆動されるファンモータにおいては、回転軸に誘
起される軸電圧が原因となって、転がり軸受の外輪と内
輪との間に電位差が生じることにより軸受内に転動体を
経て電流が流れ、転がり軸受の内外輪の軌道面もしくは
転動体の転動面に電食が生じることになる。このような
場合には、例えば、軸受外輪に絶縁被覆などを施した
り、通電シールあるいは通電保持器を採用したり、ま
た、軸電圧を１Ｖ以下に抑えるために絶縁破壊電圧が２
５℃で１Ｖ以下のグリースを用いる等の電食対策がとら
れている。。
テム天井用ファンフィルタユニットなどのファンモータ
が用いられている。近年、このようなファンモータは、
風量を制御するために回転数を可変できるインバータ装
置を介して速度制御される場合が増えており、ファンモ
ータの構成は図１のようになっている。図１は、誘導電
動機としてのファンモータの構成図である。図におい
て、１はファンモータ、２はハウジング、３Ａ、３Ｂは
ハウジング２の両端に各々インロー嵌合などにより取り
付けられたエンドブラケットである。４Ａ、４Ｂは転が
り軸受であって、外輪がエンドブラケットに、内輪が後
述の回転軸にそれぞれすきま嵌めまたは締まり嵌めされ
て取り付けられると共に、軸受内部にはグリースが封入
されている。５は固定子、６は固定子５のスロットに巻
回した固定子巻線、７は回転子、８は転がり軸受４Ａ、
４Ｂにより回転自在に保持される回転軸、９は外扇であ
る。このファンモータ１において、図示しないインバー
タ装置の交流電源から固定子巻線６に三相交流電力を供
給すると、固定子５と回転子７の間の空隙に回転磁界が
発生する。これにより回転子７にトルクが発生して回転
し、回転軸9から動力を取り出すことができるが、この
とき、固定子巻線６と回転子７の間に存在する静電容量
により、回転軸9に軸電圧が発生する。このようにイン
バータ駆動されるファンモータにおいては、回転軸に誘
起される軸電圧が原因となって、転がり軸受の外輪と内
輪との間に電位差が生じることにより軸受内に転動体を
経て電流が流れ、転がり軸受の内外輪の軌道面もしくは
転動体の転動面に電食が生じることになる。このような
場合には、例えば、軸受外輪に絶縁被覆などを施した
り、通電シールあるいは通電保持器を採用したり、ま
た、軸電圧を１Ｖ以下に抑えるために絶縁破壊電圧が２
５℃で１Ｖ以下のグリースを用いる等の電食対策がとら
れている。。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の電食
対策では、軸受外輪に絶縁被覆などを施したものは、材
料費、加工費などのコストアップに問題があり、一方、
通電シールあるいは通電保持器を採用したものは、接触
部の摩耗により長期信頼性に問題があった。また、絶縁
破壊電圧が２５℃で１Ｖ以下のグリースを封入した軸受
では、転動体の転動面に形成されたグリースの油膜厚さ
が薄いと、長期使用時において潤滑不良を起こし易いと
いう問題があった。そこで、本発明は、従来技術のこう
した点に着目してなされたものであり、電食対策にかか
る費用を発生することなく、転がり軸受での電食発生の
おそれのない、長期使用時の信頼性の高い電動機を提供
することを目的とする。
対策では、軸受外輪に絶縁被覆などを施したものは、材
料費、加工費などのコストアップに問題があり、一方、
通電シールあるいは通電保持器を採用したものは、接触
部の摩耗により長期信頼性に問題があった。また、絶縁
破壊電圧が２５℃で１Ｖ以下のグリースを封入した軸受
では、転動体の転動面に形成されたグリースの油膜厚さ
が薄いと、長期使用時において潤滑不良を起こし易いと
いう問題があった。そこで、本発明は、従来技術のこう
した点に着目してなされたものであり、電食対策にかか
る費用を発生することなく、転がり軸受での電食発生の
おそれのない、長期使用時の信頼性の高い電動機を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明は、ハウジングの内側に嵌合された固定子
と、前記固定子の内側に空隙を介して設けた回転子と、
前記回転子に嵌合された回転軸の両端を支持する転がり
軸受と、前記ハウジングの両端に設けられ、かつ前記ハ
ウジングの内側に前記転がり軸受を保持するエンドブラ
ケットを備えた電動機において、前記転がり軸受の潤滑
剤として、４０℃における基油の動粘度が、１０〜２０
ｍｍ2／ｓもしくは３８〜７０ｍｍ2／ｓの範囲内にある
グリースを用いることを特徴とするものである。
に、本発明は、ハウジングの内側に嵌合された固定子
と、前記固定子の内側に空隙を介して設けた回転子と、
前記回転子に嵌合された回転軸の両端を支持する転がり
軸受と、前記ハウジングの両端に設けられ、かつ前記ハ
ウジングの内側に前記転がり軸受を保持するエンドブラ
ケットを備えた電動機において、前記転がり軸受の潤滑
剤として、４０℃における基油の動粘度が、１０〜２０
ｍｍ2／ｓもしくは３８〜７０ｍｍ2／ｓの範囲内にある
グリースを用いることを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。ここで、本発明の実施例におけるファン
モータの基本構成は従来技術と同じである。図２は本発
明の実施例を示す密封形玉軸受の縦断面図である。外輪
４１と内輪４２との間に、複数の転動体４３が介装され
ている。転動体４３は保持器４４で転動自在に保持され
ており、内外輪４１、４２間にはグリースＧが封入さ
れ、シール板４５でシールされている。この軸受を被試
験体として、主として軸受に封入した潤滑剤であるグリ
ースの動粘度の違いによる軸電圧の差異を検証した。試
験は被試験体をファンモータ（出力７７Ｗ、極数６、全
閉外扇型誘導電動機，図１のモータに相当）に装着し、
インバータ装置（容量０．７ｋＷ）により所定時間運転
した後の転道面の電食の有無を調べる実機試験とし、電
源電圧２００Ｖ、運転周波数６０Ｈｚ、軸受温度３０
℃、試験時間を１０００時間とする運転条件の下で、耐
久試験を実施した。本試験では、軸受に封入されるグリ
ースとして、温度４０℃におけるグリースの基油粘度が
１０〜７０mm2/sの範囲にある８種類のものを用いた。
このうち、本発明品は、潤滑剤として温度４０℃におけ
る動粘度が１３．６〜１５．３mm2/sおよび４０．６〜
６５．５mm2/sの範囲内にある基油を有するグリースを
封入したものである（グリースＡ、グリースＢ、グリー
スＥ、グリースＦ、グリースＧ、グリースＨ）。また、
比較例は、潤滑剤として温度４０℃における動粘度が２
６〜３１．６mm2/sの範囲内にある基油を有するグリー
スを封入したものである（グリースＣ、グリースＤ）。
上記の本発明品および従来品を封入した被試験体である
軸受の電食発生は、エンドブラケットの側面にジグ（図
示せず）を介して取り付けた加速度ピックアップ（図示
せず）による回転軸と垂直方向の振動加速度レベルの測
定により判断した。すなわち、エンドブラケットの振動
加速度が初期値に対して2倍以上になった場合に電食を
起こしたものとした。このような試験グリースに対する
実機試験の結果を図３に示す。図3に示したように、グ
リースのＣ，Ｄにおいて、振動加速度が初期値の2倍を
越えて電食が発生した。一方、グリースのＡ、Ｂ、Ｅ、
Ｆ、Ｇ、Ｈでは、振動加速度は初期値の２倍を越えてお
らず、電食は発生しなかった。更に、グリースの基油動
粘度が１０ｍｍ2／ｓより小さい場合には、油膜厚さが
薄くなって、軸受の転動体と軌道輪の間が金属接触を発
生して、長期間の使用において潤滑不良を起こす危険性
がある。また、グリースの基油動粘度が７０ｍｍ2／ｓ
より大きい場合には、回転トルクが大きくなってモータ
の効率が低下するという問題がある。したがって、クリ
ーンルームの空調に用いられ、かつインバータにより駆
動されるファンモータなどの電動機において、転がり軸
受の潤滑用グリースとして、４０℃における基油の動粘
度が、１０〜２０、３８〜７０ｍｍ2／ｓの範囲のグリ
ースを選定すれば、対策費用が高価ではなく、長期間使
用時においても電食が発生しないクリーンルーム用ファ
ンモータを提供することができる。また、図３に軸受電
流の最大値を併記したが、電食ありのグリースＣ、Ｄで
は、軸受電流の最大値が大きく、図４に示す基油動粘度
と軸受電流の関係から、電食の損傷程度は軸受電流の最
大値の大きさに支配されていることが分かる。上記の対
策グリース（４０℃における基油の動粘度が、１０〜２
０ｍｍ2／ｓ、３８〜７０ｍｍ2／ｓ）では、軸受電流の
最大値は、０．３５Ａo-p 以下である。更に、軸受電流
の最大値が０．３０Ａo-p 以下となる観点から、グリー
スの４０℃における基油の動粘度を、１０〜１６ｍｍ2
／ｓ、４８〜７０ｍｍ2／ｓの範囲に限定したグリース
を用いると、より一層の長期信頼性を保証できる可能性
が高い。なお、本実施例では、軸受の電食対策に関し、
インバータで駆動される、クリーンルーム空調用のファ
ンモータについて述べたが、ファンモータ以外の電動機
に採用しても構わず、これに限定されるものではない。
いて説明する。ここで、本発明の実施例におけるファン
モータの基本構成は従来技術と同じである。図２は本発
明の実施例を示す密封形玉軸受の縦断面図である。外輪
４１と内輪４２との間に、複数の転動体４３が介装され
ている。転動体４３は保持器４４で転動自在に保持され
ており、内外輪４１、４２間にはグリースＧが封入さ
れ、シール板４５でシールされている。この軸受を被試
験体として、主として軸受に封入した潤滑剤であるグリ
ースの動粘度の違いによる軸電圧の差異を検証した。試
験は被試験体をファンモータ（出力７７Ｗ、極数６、全
閉外扇型誘導電動機，図１のモータに相当）に装着し、
インバータ装置（容量０．７ｋＷ）により所定時間運転
した後の転道面の電食の有無を調べる実機試験とし、電
源電圧２００Ｖ、運転周波数６０Ｈｚ、軸受温度３０
℃、試験時間を１０００時間とする運転条件の下で、耐
久試験を実施した。本試験では、軸受に封入されるグリ
ースとして、温度４０℃におけるグリースの基油粘度が
１０〜７０mm2/sの範囲にある８種類のものを用いた。
このうち、本発明品は、潤滑剤として温度４０℃におけ
る動粘度が１３．６〜１５．３mm2/sおよび４０．６〜
６５．５mm2/sの範囲内にある基油を有するグリースを
封入したものである（グリースＡ、グリースＢ、グリー
スＥ、グリースＦ、グリースＧ、グリースＨ）。また、
比較例は、潤滑剤として温度４０℃における動粘度が２
６〜３１．６mm2/sの範囲内にある基油を有するグリー
スを封入したものである（グリースＣ、グリースＤ）。
上記の本発明品および従来品を封入した被試験体である
軸受の電食発生は、エンドブラケットの側面にジグ（図
示せず）を介して取り付けた加速度ピックアップ（図示
せず）による回転軸と垂直方向の振動加速度レベルの測
定により判断した。すなわち、エンドブラケットの振動
加速度が初期値に対して2倍以上になった場合に電食を
起こしたものとした。このような試験グリースに対する
実機試験の結果を図３に示す。図3に示したように、グ
リースのＣ，Ｄにおいて、振動加速度が初期値の2倍を
越えて電食が発生した。一方、グリースのＡ、Ｂ、Ｅ、
Ｆ、Ｇ、Ｈでは、振動加速度は初期値の２倍を越えてお
らず、電食は発生しなかった。更に、グリースの基油動
粘度が１０ｍｍ2／ｓより小さい場合には、油膜厚さが
薄くなって、軸受の転動体と軌道輪の間が金属接触を発
生して、長期間の使用において潤滑不良を起こす危険性
がある。また、グリースの基油動粘度が７０ｍｍ2／ｓ
より大きい場合には、回転トルクが大きくなってモータ
の効率が低下するという問題がある。したがって、クリ
ーンルームの空調に用いられ、かつインバータにより駆
動されるファンモータなどの電動機において、転がり軸
受の潤滑用グリースとして、４０℃における基油の動粘
度が、１０〜２０、３８〜７０ｍｍ2／ｓの範囲のグリ
ースを選定すれば、対策費用が高価ではなく、長期間使
用時においても電食が発生しないクリーンルーム用ファ
ンモータを提供することができる。また、図３に軸受電
流の最大値を併記したが、電食ありのグリースＣ、Ｄで
は、軸受電流の最大値が大きく、図４に示す基油動粘度
と軸受電流の関係から、電食の損傷程度は軸受電流の最
大値の大きさに支配されていることが分かる。上記の対
策グリース（４０℃における基油の動粘度が、１０〜２
０ｍｍ2／ｓ、３８〜７０ｍｍ2／ｓ）では、軸受電流の
最大値は、０．３５Ａo-p 以下である。更に、軸受電流
の最大値が０．３０Ａo-p 以下となる観点から、グリー
スの４０℃における基油の動粘度を、１０〜１６ｍｍ2
／ｓ、４８〜７０ｍｍ2／ｓの範囲に限定したグリース
を用いると、より一層の長期信頼性を保証できる可能性
が高い。なお、本実施例では、軸受の電食対策に関し、
インバータで駆動される、クリーンルーム空調用のファ
ンモータについて述べたが、ファンモータ以外の電動機
に採用しても構わず、これに限定されるものではない。
【０００６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、転
がり軸受の潤滑に使用するグリースの種類を４０℃の基
油動粘度に注目して選定するという簡単な手段の適用
で、インバータで駆動される電動機の転がり軸受の電食
を、対策費用のコストアップをせずに、長期間にわたっ
て防止することができる。その結果、信頼性の高い電動
機を提供できる。
がり軸受の潤滑に使用するグリースの種類を４０℃の基
油動粘度に注目して選定するという簡単な手段の適用
で、インバータで駆動される電動機の転がり軸受の電食
を、対策費用のコストアップをせずに、長期間にわたっ
て防止することができる。その結果、信頼性の高い電動
機を提供できる。
【図１】本発明と従来技術に共通なファンモータの部分
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の実施例を示す軸受の縦断面図である。
【図３】試験グリースに対する試験結果の説明図であ
る。
る。
【図４】グリースの基油動粘度と軸受電流の関係を示す
グラフである。
グラフである。
１ ファンモータ（電動機） ２ ハウジング ３Ａ、３Ｂ エンドブラケット ４ 転がり軸受 ５ 固定子 ６ 固定子巻線 ７ 回転子 ８ 回転軸 ９ 外扇 ４１ 外輪 ４２ 内輪 ４３ 転動体 ４４ 保持器 ４５ シール板 Ｇ グリース
Claims (1)
- 【請求項１】ハウジングの内側に嵌合された固定子と、
前記固定子の内側に空隙を介して設けた回転子と、前記
回転子に嵌合された回転軸の両端を支持する転がり軸受
と、前記ハウジングの両端に設けられ、かつ前記ハウジ
ングの内側に前記転がり軸受を保持するエンドブラケッ
トを備えた電動機において、 前記転がり軸受の潤滑剤として、４０℃における基油の
動粘度が、１０〜２０ｍｍ2／ｓもしくは３８〜７０ｍ
ｍ2／ｓの範囲内にあるグリースを用いることを特徴と
する電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11131673A JP2000324749A (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11131673A JP2000324749A (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000324749A true JP2000324749A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=15063561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11131673A Pending JP2000324749A (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000324749A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006208939A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置 |
| JP2008241383A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Yaskawa Electric Corp | 油膜絶縁破壊評価装置 |
| CN101920622A (zh) * | 2010-06-30 | 2010-12-22 | 常州市翰琪电机有限公司 | 木工雕刻用自扇风冷雕刻电主轴 |
-
1999
- 1999-05-12 JP JP11131673A patent/JP2000324749A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006208939A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置 |
| JP2008241383A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Yaskawa Electric Corp | 油膜絶縁破壊評価装置 |
| CN101920622A (zh) * | 2010-06-30 | 2010-12-22 | 常州市翰琪电机有限公司 | 木工雕刻用自扇风冷雕刻电主轴 |
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