JP2010273461A

JP2010273461A - モータと発電機

Info

Publication number: JP2010273461A
Application number: JP2009123764A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Muromachi; 和弘室町; Masayuki Takada; 昌亨高田; Munetada Sato; 宗忠佐藤
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2010-12-02

Abstract

【課題】本発明はモータと発電機に関するもので、回転軸の回転負荷の増大を抑制することを目的とするものである。
【解決手段】軸受１０、１１を、回転軸７の外周に一体化した内輪１２と、この内輪１２の外周に複数の転動体１３を介して配置した外輪１４と、前記内輪１２と外輪１４間において、前記複数の転動体１３を保持したリング状の保持器１５と、前記内輪１２と外輪１４間の開口に配置されたリング状のシールド１６とを有し、前記負荷側に配置した前記軸受１０の前記保持器１５には、その一端側の円周上に、この一端側が開口した複数の収納部１７を設けた構成とし、各収納部１７に前記転動体１３を収納させた状態で、前記保持器１５の反開口側を回転軸７に接続した負荷側にして前記内輪１２と外輪１４間に配置した。
【選択図】図４

Description

本発明は、モータと発電機に関するものである。

モータや発電機は、以下のような構成となっている。

すなわち、回転軸と、この回転軸の外周に一体化したロータと、このロータの外周に、このロータとは非接触状態で近接配置したステータと、前記回転軸のロータの両側部分に配置した軸受とを備え、前記軸受は、前記回転軸の外周に一体化した内輪と、この内輪の外周に複数の転動体を介して配置した外輪と、前記内輪と外輪間において、前記複数の転動体を保持したリング状の保持器とを有し、前記保持器には、複数の収納部を設け、各収納部に前記転動体を収納させた状態で、前記内輪と外輪間に配置した構成としている（例えば下記特許文献１）。

特開平１１−３５６００１号公報

上記従来例においては、軸受の外輪から回転軸方向にカバーの先端を延長し、この回転軸に接触させることで、内、外輪間から軸受内に埃などが侵入するのを抑制している。

しかしながら、カバーの先端を回転軸に接触させると、回転軸の回転負荷となり、回転効率が低下してしまうという課題があった。

そこで、本発明は、回転軸の回転負荷の増大を抑制することを目的とするものである。

そして、この目的を達成する為に本発明のモータ、もしくは発電機は、回転軸と、この回転軸に接続した負荷と、この回転軸の外周に一体化したロータと、このロータの外周に、このロータとは非接触状態で近接配置したステータと、前記回転軸のロータの両側部分に配置した軸受とを備え、前記軸受は、前記回転軸の外周に一体化した内輪と、この内輪の外周に複数の転動体を介して配置した外輪と、前記内輪と外輪間において、前記複数の転動体を保持したリング状の保持器と前記内輪と外輪間の開口に配置されたリング状のシールドとを有し、前記負荷側に配置した前記軸受の前記保持器には、その一端側の円周上に、この一端側が開口した複数の収納部を設けた構成とし、各収納部に前記転動体を収納させた状態で、前記保持器の反開口側を負荷側にして、前記内輪と前記外輪間に配置し、これにより、所期の目的を達成するものである。

以上のように本発明のモータ、もしくは発電機は、回転軸と、この回転軸に接続した負荷と、この回転軸の外周に一体化したロータと、このロータの外周に、このロータとは非接触状態で近接配置したステータと、前記回転軸の前記ロータの両側部分に配置した軸受とを備え、前記軸受は、前記回転軸の外周に一体化した内輪と、この内輪の外周に複数の転動体を介して配置した外輪と、前記内輪と外輪間において、前記複数の転動体を保持したリング状の保持器と、前記内輪と外輪間の開口に配置されたリング状のシールドとを有し、前記負荷側に配置した前記軸受の前記保持器には、その一端側の円周上に、この一端側が開口した複数の収納部を設けた構成とし、各収納部に前記転動体を収納させた状態で、前記保持器の反開口側を負荷側にして、前記内輪と前記外輪間に配置したものであるので、回転軸の回転負荷の増大を抑制することができる。

すなわち、本発明においては、負荷側に配置した軸受のリング状保持器は、その一端側の円周上に、この一端側が開口した複数の収納部を設けた構成とし、各収納部に前記転動体を収納させた状態で、前記保持器の反開口側を負荷側にして、前記内輪と外輪間に配置したものであるので、このリング状保持器の反開口側が内輪と外輪間に表出し、その結果としてこの内輪と外輪間から軸受内に埃等が侵入しにくくなる。

そして、本発明では、このように、前記リング状保持器の反開口側を内輪と外輪間に表出させることで、この内輪と外輪間から軸受内に埃等が侵入しにくくしている、つまり埃等の侵入抑制体を回転軸に接触させていないので、回転軸の回転負荷の増大を抑制することができるのである。

また、前記リング状保持器の反開口側を内輪と外輪間に表出させることで、この内輪と外輪間から軸受内に埃等が侵入しにくくしている、つまり埃等の侵入抑制体を回転軸に接触させていないので、回転軸との接触により、この埃等の侵入抑制体が磨耗することがないので、埃等の侵入抑制効果を長期間維持できるものとなる。

さらに、前記リング状保持器の反開口側を内輪と外輪間に表出させることで、この内、外輪間から軸受内に埃等が侵入しにくくしている、つまり埃等の侵入抑制体を回転軸に接触させていないので、回転軸との接触により、この埃等の侵入抑制体が磨耗することがないので、埃等の侵入抑制体からの磨耗粉が異物として軸受内に侵入し、その軸受機能を低下させてしまうのも抑制することができる。

本発明の一実施形態を示す斜視図同断面図同要部拡大断面図図３のさらに要部拡大断面図図４のさらに要部拡大断面図同軸受の斜視図同軸受の断面図同軸受の斜視図同軸受の保持器の斜視図同軸受の保持器の断面図同軸受の保持器の斜視図同軸受の保持器の断面図本発明の他の実施形態の要部拡大断面図本発明のさらに他の実施形態の要部拡大断面図同要部拡大断面図本発明の他の実施形態の要部拡大断面図同要部拡大断面図

以下、本発明の一実施形態を、送風機用モータに適用したものを、添付図面を用いて説明する。

図１、図２は本実施形態の送風機用モータを示し、本体ケース１の下面には吸引口２が設けられ、また本体ケース１の側面には排出口３が設けられ、さらに本体ケース１の上面にはモータ４が取り付けられている。

また、上記本体ケース１内には、遠心型ファン５が設けられており、その略中心軸部分に設けた円管状の軸支部６には、モータ４の回転軸７の下端が貫通させられており、この回転軸７の下端部分において遠心型ファン５が実質的な固定状態（必要に応じての着脱自在を含む）で取り付けられている。

また、前記モータ４は、図３に示すように、回転軸７と、この回転軸７の外周に一体化したロータ８と、このロータ８の外周に、このロータ８とは非接触状態で近接配置したステータ９と、前記回転軸７のロータ８の両側部分に軸受１０、１１が配置され、前記軸受１０は、前記回転軸７に接続した前記遠心型ファン５側に配置され、また、前記軸受１１は、ロータ８の上部に配置された構成となっている。

また、前記回転軸７には、遠心型ファン５が固定されており、ステータ９に通電して回転軸７を回転させれば、遠心型ファン５の回転により、吸引口２から本体ケース１内に空気が吸込まれ、その後排出口３から排出される構造となっている。

前記軸受１０、１１は、図４〜図８に示すごとく前記回転軸７の外周に一体化したリング状の内輪１２と、この内輪１２の外周に複数の転動体１３を介して配置したリング状の外輪１４と、前記内輪１２と外輪１４間において、前記複数の転動体１３を保持したリング状の保持器１５と、内輪１２と外輪１４間で転動体１３の両側に配置した円板状のシールド１６とを備えている。

なお、シールド１６の外端は図５、図７に示すごとく、外輪１４に固定され、またシールド１６の内端は内輪１２に近接させてはいるが、この内輪１２には非接触状態で配置している。

前記保持器１５は、図９、図１０に示すように、リング状をしているが、その一端側（図３の上、下の軸受１０、１１とも遠心型ファン５の反対側）の円周上に、この一端側が開口した複数の収納部１７を設けた構成とし、各収納部１７に前記転動体１３を図１１、図１２のごとく収納させた状態としている。

そして、図３の上、下の軸受１０、１１とも、保持器１５の反開口側を、遠心型ファン５側にして、図３、図５に示すごとく前記内輪１２と外輪１４間に配置している。

また、遠心型ファン５側の軸受１０には、図３に示すごとく、ステータ９を覆ったモールド樹脂体１８に固定する有天筒状の軸受ブラケット１９を設け、この軸受ブラケット１９の筒部で外輪１４の外周を覆っている。また、この軸受ブラケット１９の天部には貫通孔２０を設け、この貫通孔２０に回転軸７を貫通させている。

上記構成において、ステータ９に通電すると、ロータ８が遠心型ファン５とともに回転し、これにより本体ケース１の吸引口２から吸引された空気が排出口３から排出される。

この時、回転軸７の両端は上述のごとく軸受１０、１１で回転自在に支持されている。

さてこの状態で、遠心型ファン５側の軸受１０は図３に示すごとくモールド樹脂体１８で覆われていないので、遠心型ファン５側から埃が侵入するおそれがある。

しかしながら、本実施形態のリング状の保持器１５は、その一端側（図３の上、下の軸受１０、１１とも遠心型ファン５の反対側）の円周上に、この一端側が開口した複数の収納部１７を設けた構成とし、各収納部１７に前記転動体１３を収納させた状態で、図３の上、下の軸受１０とも、保持器１５の反開口側を、遠心型ファン５側にして、前記内輪１２と外輪１４間に配置したものであるので、図５からも理解されるように、この保持器１５の反開口側が内輪１２と外輪１４間に表出し、その結果としてこの内輪１２側の隙間から軸受１０内への埃等の侵入空間が狭くなり、これによりこの内輪１２側の隙間部分から軸受１０内に埃等が侵入しにくくなる。

そして、本実施形態では、このように、リング状の保持器１５の反開口側を内輪１２と外輪１４間に表出させることで、この内輪１２側の隙間から軸受１０内に埃等が侵入しにくくしている、つまり埃等の侵入抑制体を回転軸７に接触させていないので、回転軸７の回転負荷の増大を抑制することができるのである。

また、リング状の保持器１５の反開口側を内輪１２と、外輪１４間に表出させることで、この内輪１２と外輪１４間から軸受１０内に埃等が侵入しにくくしている。つまり埃等の侵入抑制体を回転軸７に接触させていないので、回転軸７との接触により、この保持器１５が磨耗することがないので、埃等の侵入抑制効果を長期間維持できるものとなる。

さらに、リング状の保持器１５の反開口側を内輪１２と外輪１４間に表出させることで、この内輪１２と外輪１４間から軸受１０内に埃等が侵入しにくくしている。つまり埃等の侵入抑制体を回転軸７に接触させていないので、回転軸７との接触により、この保持器１５が磨耗することがないので、保持器１５からの磨耗粉が異物として軸受１０内に侵入し、その軸受機能を低下させてしまうのも抑制することができる。

したがって、回転軸７の下端側に図２のごとく装着した遠心型ファン５は長期間安定的に駆動され、これにより本体ケース１の下面の吸引口２から吸引された空気が、排出口３へとスムーズに送られることとなる。

図１３は本発明の他の実施形態を示したもので、保持器１５の反開口側に直線板状の幅広部１５ａを一体形成したものである。

また、図１４、図１５は、保持器１５の反開口側に台形状の幅広部１５ｂを一体形成したものである。

これら両実施形態では、上述した保持器１５の反開口側の幅広部１５ａ、幅広部１５ｂを内輪１２と外輪１４間に表出させることで、この内輪１２側の隙間から軸受１０、１１内にさらに埃等が侵入しにくくしているものである。

つまり、幅広部１５ａ、幅広部１５ｂにより、内輪１２側の隙間の埃等が侵入経路をさらに小さくしているものである。

また、図１６、図１７は、前記内輪１２の前記保持器１５の前記幅広部１５ｃと対向する箇所に、前記軸受の内側に向けて凹部２１を設け、前記軸受１０の保持器１５の反開口側に設けた幅広部１５ｃの内輪側を、内輪１２の凹部２１空間に格納したものである。

この実施形態では、上述した保持器１５の反開口側の幅広部１５ｃを内輪１２側の凹部２１に格納することで、内輪１２の隙間から軸受１０内にさらに埃等が侵入しにくくしているものである。

つまり、幅広部１５ｃにより、内輪１２の隙間の埃等が侵入経路をさらに小さくしているものである。

また、幅広部１５ａ、幅広部１５ｂ、幅広部１５ｃを作りやすくするためにも、保持器１５は、合成樹脂により形成している。

以上の四つ実施形態は、本発明をモータに適用したものであるので、その回転軸７には、回転駆動すべき負荷（図示せず）が連結されるが、本発明を発電機に適用する場合には、回転軸７を回転駆動するための駆動体が連結され、これにて発電が行われるものとなる。

つまり、本発明はモータにも発電機にも効果を発揮することができるものである。

すなわち、本発明においては、負荷側に配置した軸受のリング状保持器は、リング状保持器が、その一端側の円周上に、この一端側が開口した複数の収納部を設けた構成とし、各収納部に前記転動体を収納させた状態で、反開口側を、負荷側にして前記内輪と外輪間に配置したものであるので、このリング状保持器の反開口側が内輪と外輪間に表出し、その結果としてこの内輪と外輪間から軸受内に埃等が侵入しにくくなる。

さらに、前記リング状保持器の反開口側を内輪と外輪間に表出させることで、この内輪と外輪間から軸受内に埃等が侵入しにくくしている、つまり埃等の侵入抑制体を回転軸に接触させていないので、回転軸との接触により、この埃等の侵入抑制体が磨耗することがないので、埃等の侵入抑制体からの磨耗粉が異物として軸受内に侵入し、その軸受機能を低下させてしまうのも抑制することができる。

従って、各種電子機器や自動車、電車などに広く活用されるものとなる。

１本体ケース
２吸引口
３排出口
４モータ
５遠心型ファン
６軸支部
７回転軸
８ロータ
９ステータ
１０軸受
１１軸受
１２内輪
１３転動体
１４外輪
１５保持器
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ幅広部
１６シールド
１７収納部
１８モールド樹脂体
１９軸受ブラケット
２０貫通孔
２１凹部

Claims

回転軸と、この回転軸に接続した負荷と、この回転軸の外周に一体化したロータと、このロータの外周に、このロータとは非接触状態で近接配置したステータと、前記回転軸の前記ロータの両側部分に配置した軸受とを備え、この軸受は、前記回転軸の外周に一体化した内輪と、この内輪の外周に複数の転動体を介して配置した外輪と、前記内輪と外輪間において、前記複数の転動体を保持したリング状の保持器と、前記内輪と外輪間の開口に配置されたリング状のシールドとを有し、前記負荷側に配置した前記軸受の前記保持器には、その一端側の円周上に、この一端側が開口した複数の収納部を設けた構成とし、各収納部に前記転動体を収納させた状態で、前記保持器の反開口側を負荷側にして、前記内輪と前記外輪間に配置したモータ。
前記保持器の反開口側に幅広部を一体形成した請求項１に記載のモータ。
前記幅広部は、直線板状とした請求項２に記載のモータ。
前記幅広部は、台形状とした請求項２に記載のモータ。
前記内輪には、前記保持器の前記幅広部と対向する箇所に、前記軸受の内側に向けて凹部を設け、前記保持器の前記幅広部の前記内輪側は、前記内輪の凹部空間に格納したことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載のモータ。
前記保持器は、合成樹脂により形成した請求項１〜５のいずれか一つに記載のモータ。
回転軸と、この回転軸に接続した負荷と、この回転軸の外周に一体化したロータと、このロータの外周に、このロータとは非接触状態で近接配置したステータと、前記回転軸の前記ロータの両側部分に配置した軸受とを備え、前記軸受は、前記回転軸の外周に一体化した内輪と、この内輪の外周に複数の転動体を介して配置した外輪と、前記内輪と外輪間において、前記複数の転動体を保持したリング状の保持器と、前記内輪と外輪間の開口に配置されたリング状のシールドとを有し、前記負荷側に配置した前記軸受の前記保持器には、その一端側の円周上に、この一端側が開口した複数の収納部を設けた構成とし、各収納部に前記転動体を収納させた状態で、前記保持器の反開口側を負荷側にして、前記内輪と前記外輪間に配置した発電機。
前記保持器の反開口側に幅広部を一体形成した請求項７に記載の発電機。
前記幅広部は、直線板状とした請求項８に記載の発電機。
前記幅広部は、台形状とした請求項８に記載の発電機。
前記内輪には、前記保持器の前記幅広部と対向する箇所に、前記軸受の内側に向けて凹部を設け、前記保持器の前記幅広部の前記内輪側は、前記内輪の凹部空間に格納したことを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一つに記載の発電機。
前記保持器は、合成樹脂により形成した請求項７〜１１のいずれか一つに記載の発電機。