JP2001145293A - 電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電食を防止しながら長期間にわたり安定運転
できる電動機を提供することを目的とする。 【解決手段】 回転軸２に発生した電荷は反負荷側ブラ
ケット５ａに直接逃がし、転がり軸受３の内部に放電さ
せないので電食を防止でき、周速の遅い部分で接触させ
るため機械的な損失を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ装置な
どで駆動される電動機の回転子に発生する電荷による転
がり軸受の電食防止に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】機器の駆動源として電動機は広範囲に用
いられ、一般産業用の電動機には安価で長寿命の要求が
ある。以下従来の誘導電動機について説明する。

【０００３】図５において、１は回転子、２は回転子１
の導電性の回転軸、３は回転軸２を回転自在に支承する
転がり軸受で、出力軸側と反出力軸側に配設している。
４および５は転がり軸受３の外輪を保持する導電性の負
荷側および反負荷側のブラケット、６は巻線を備えた固
定子、７は固定子６に焼ばめまたは圧入などで装着した
フレームで、ブラケット４および５とは電気的に一体と
なっている。

【０００４】一般に商用電源で誘導電動機を正弦波で駆
動する場合、回転軸２に発生する電荷による転がり軸受
３の電食はなく、ごく一部の直流機などを除いて軸受の
電食対策は取られていないのが現状で、その対策につい
ても軸受とブラケットとを絶縁するものが一般的であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成でインバータ装置により電動機を駆動すると、回転
子は固定子に対して電気的に浮いた状態にあるため、高
調波と静電容量によって回転軸に電荷が発生する。そし
て蓄積された電荷は回転軸の支持点である転がり軸受を
通じてのみ放電が可能となり、特にグリースの潤滑が不
十分な低速回転になった場合、回転軸に発生した電荷は
転がり軸受の内輪から転動体を経て外輪に放電し外輪の
レース面を電食する。

【０００６】さらに電食が進行すると、転がり軸受にて
異音が発生したり、転がり軸受が焼き付く場合もあっ
た。

【０００７】このため、転がり軸受の外輪と内輪を確実
に導通させるシール板や転がり軸受に封入するグリース
の粘度を低く規定したものなどが改善策として提案され
ている。しかしながら、これらの軸受は特殊な仕様であ
り、長時間の使用に関しては軸受の寿命面で課題があっ
た。

【０００８】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、電食を防止しながら長期間にわたり安定運
転できる電動機を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ブラケットと回転軸を周速の遅い部分で電
気的に導通させるもので、機械的な損失が小さく、電食
を防止することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】上記の課題を解決するために本発
明は、導電性の回転軸と、前記回転軸を回転自在に支承
する転がり軸受と、前記転がり軸受を装着した導電性の
負荷側および反負荷側ブラケットと、前記ブラケットを
固定子の両端部に配設して回転子を支承した電動機にお
いて、前記ブラケットと前記回転軸を周速の遅い部分で
電気的に導通させた電動機である。

【００１１】また、ブラケットと回転軸の間に導電材で
形成したオイルシールを設けた請求項１記載の電動機で
ある。

【００１２】このようにブラケットと回転軸を周速の遅
い部分で電気的に導通させたものでは、回転軸に発生し
て電荷は転がり軸受内部を介することなくブラケットに
直接逃がせるため電食を防止でき、周速の遅い部分で接
触させるため機械的な損失を抑制できるので安定運転が
可能である。

【００１３】また、導電材で形成したオイルシールを設
けたものでは、防塵性や防水性を高めることができ、電
食を防止しながら長期間にわたり安定運転できる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。

【００１５】（実施例１）図１において、従来と同じ構
成の部分については従来例と同じ符号を付して説明を省
略する。

【００１６】従来例との差異は、反負荷側ブラケット５
ａの中心部に突き出し部８を設けて回転軸２の周速の遅
い部分に接触させたことである。

【００１７】この構成により、回転軸２に発生した電荷
は反負荷側ブラケット５ａに直接逃がし、転がり軸受３
の内部に放電させないので電食を防止でき、周速の遅い
部分で接触させるため機械的な損失を抑制できる。

【００１８】また、図２のように、反負荷側ブラケット
５ａは突き出し部８ａにばね性を持たせ、回転軸２に押
し付けることで接触を確実にしてもよい。また、反負荷
側ブラケット５ａの突き出し部８または８ａと回転軸２
の接触部との一方または両方の表面を熱処理などにより
硬化させ摩耗しにくくし、長期間安定した接触を持たせ
てもよい。

【００１９】さらに、反負荷側ブラケット５ａの突き出
し部８または８ａは反負荷側ブラケット５ａの一部とし
部品点数を増やさない構成としたが、突き出し部８また
は８ａのみを導電材の別部品、例えば板バネで構成し反
負荷側ブラケット５ａと電気的に導通するように取り付
けてもよい。

【００２０】なお、摩耗により接触しない状態となって
も、転がり軸受３の内輪と転動体、外輪と転動体との隙
間よりも、突き出し部８または８ａと回転軸２との隙間
は微少であり、転がり軸受３の内部よりも突き出し部８
または８ａと回転軸２の間の方が放電しやすく、転がり
軸受３にはほとんど流れない。また、突き出し部８また
は８ａと回転軸２の間の放電は、構造上何ら問題になら
ない。

【００２１】（実施例２）図３において、従来例との差
異は負荷側ブラケット４ａと回転軸２のできるだけ周速
の遅い軸径の細い部分との間に導電材で形成したオイル
シール９を設け、負荷側ブラケット４ａにオイルシール
９を固定した点である。

【００２２】この構成により、回転軸２に発生した電荷
は転がり軸受３の内部で放電することなく、オイルシー
ル９を介し負荷側ブラケット４ａに逃がすことができ
る。同時に、オイルシール９により電動機の防塵性や防
水性を向上でき、かつ、機械的な損失をさらに抑制する
ことができる。

【００２３】なお、図４のように反負荷側ブラケット５
ｂと回転軸２ａとの間に導電材で形成したオイルシール
９ａを設けた場合、さらに周速の遅い軸径の細い部分で
接触させてもよく、図３と組合わせて実施してもよい。

【００２４】また、オイルシール９または９ａはオイル
シールの本来の目的であるシール性にはこだわらず、オ
イルシール状のものでよく、材質も導電材であればよ
い。

【００２５】

【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
１記載の発明によれば、インバータ装置で電動機を駆動
しても、回転軸に発生した電荷を転がり軸受を介さずに
ブラケットに逃がすことができる。これにより機械的な
損失を抑制しながら転がり軸受の電食を防止できる。

【００２６】また、請求項２記載の発明によれば、導電
材のオイルシールと回転軸の接触により電荷を転がり軸
受を介さずに放電できる。

【００２７】このように、機械的損失の抑制と転がり軸
受の電食防止ができるので、長期間にわたり安定運転が
可能な電動機を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における電動機の半断面図

【図２】本発明の実施例１の他の実施例を示す要部断面
図

【図３】本発明の実施例２における電動機の半断面図

【図４】本発明の実施例２の他の実施例を示す要部断面
図

【図５】従来の電動機の半断面図

【符号の説明】

１ 回転子 ２、２ａ 回転軸 ３ 転がり軸受 ４、４ａ 負荷側ブラケット ５、５ａ、５ｂ 反負荷側ブラケット ６ 固定子 ８、８ａ 突き出し部 ９、９ａ オイルシール

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性の回転軸と、前記回転軸を回転自
   在に支承する転がり軸受と、前記転がり軸受を装着した
   導電性の負荷側および反負荷側ブラケットと、前記ブラ
   ケットを固定子の両端部に配設して回転子を支承した電
   動機において、前記ブラケットと前記回転軸を周速の遅
   い部分で電気的に導通させた電動機。
2. 【請求項２】 ブラケットと回転軸の間に導電材で形成
   したオイルシールを設けた請求項１記載の電動機。