JP2012016220A

JP2012016220A - 回転電機

Info

Publication number: JP2012016220A
Application number: JP2010152164A
Authority: JP
Inventors: Wahei Hirao; 和平平尾; Tomomi Ikegami; 知巳池上
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2012-01-19
Anticipated expiration: 2030-07-02
Also published as: JP5562742B2

Abstract

【課題】軸受ブラケットの鋳造後に行う鋳砂の除去作業を容易にする。
【解決手段】回転電機の軸受構造は、ころがり軸受１０、軸受ブラケット２０、ランナ５０などを有している。軸受ブラケット２０は、ころがり軸受１０を保持して、ころがり軸受１０の軸方向の一端側に環状の第１空間７０を形成するように回転軸１の外周に配設されている。軸受ブラケット２０には、第１空間７０に連通する排出路２６が形成されていて、ころがり軸受１０を潤滑させた潤滑材が第１空間７０を経て排出路２６に排出される。環状のランナ５０は、第１空間７０に配置されて、回転軸１の外周に固定されている。第１空間７０の外周面を形成する軸受ブラケット２０の内周面は、回転軸１の外周面に平行に形成されている。ランナ５０には、軸受ブラケット２０の内周面に向かって径方向の外側に突出した環状の排出抑制部５４が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機の軸受構造に関する。

回転電機は、図５に示したように、回転軸１０１を回転可能に軸支する軸受構造を有している。軸受構造は、ころがり軸受１１０、軸受ブラケット１２０、ランナ１５０などを有している（例えば、特許文献１を参照）。

軸受ブラケット１２０は、回転軸１０１の外周に配設されている。軸受ブラケット１２０には、回転軸１０１が挿通する貫通孔が形成されている。ころがり軸受１１０は、回転軸１０１の外周と軸受ブラケット１２０の内周との間に配設されている。

ころがり軸受１１０の潤滑性を維持するために、回転電機の外部からころがり軸受１１０にグリースなどの潤滑材を定期的に供給する必要がある。また、古くなった潤滑材や余分な潤滑材を回転電機の外部に排出する必要がある。そこで、回転電機の軸受構造は、潤滑材の給排機構を備えている。

ころがり軸受１１０の軸方向の一端側（図５の右側）には、環状の排出空間１７０が形成されていて、ころがり軸受１１０の軸方向の他端側（図５の左側）には、環状の供給空間１７２が形成されている。軸受ブラケット１２０には、回転電機の外部と供給空間１７２とを連通する供給路１２４、および、排出空間１７０と回転電機の外部とを連通する排出路１２６が形成されている。環状のランナ１５０は、排出空間１７０に配置されていて、回転軸１０１の外周に固定されている。

潤滑材は、回転電機の外部から供給路１２４に注入されて、供給空間１７２を通って、ころがり軸受１１０に供給される。その後、ころがり軸受１１０の内部を潤滑して排出空間１７０に出た潤滑材は、回転軸１０１と共に回転するランナ１５０によってかき飛ばされて、潤滑材の一部は、ころがり軸受１１０の内部に戻される。また、余分な潤滑材は、排出路１２６を通って、回転電機の外部に排出される。

特開２００１−５０２８５号公報

上述した従来の回転電機では、排出空間１７０の外周面を形成する軸受ブラケット１２０の内周面１３０には、ライナ１５０に向かって径方向の内側に突出した環状の排出抑制部１５４が形成されている。この排出抑制部１５４は、排出空間１７０をころがり軸受１１０側と排出路１２６側とに仕切っていて、ころがり軸受１１０から出た潤滑材が排出路１２６を通って排出されてしまうのを抑制する。

ここで、複雑な形状を有する軸受ブラケット１２０は、鋳造によって得られる。そのため、鋳造後、鋳砂を除去する作業を行う必要がある。しかし、上述した軸受ブラケット１２０には、その内周面１３０に排出抑制部１５４が形成されているため、鋳砂の除去作業が困難となる。そして、鋳砂が完全に除去されないと、鋳砂がころがり軸受１１０に入り込んで、ころがり軸受１１０が破損してしまうおそれがある。

そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、軸受ブラケットの鋳造後に行う鋳砂の除去作業を容易にすることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る回転電機は、回転軸の外周に配設されて、前記回転軸を回転可能に軸支する環状のころがり軸受と、前記ころがり軸受を保持して、前記ころがり軸受の軸方向の一端側に環状の第１空間を形成するように前記回転軸の外周に配設されて、前記第１空間に連通する排出路が形成された軸受ブラケットと、前記第１空間に配置されて、前記回転軸の外周に固定された環状のランナと、を具備して、前記ころがり軸受を潤滑させた潤滑材が前記第１空間を経て前記排出路に排出される回転電機であって、前記第１空間の外周面を形成する前記軸受ブラケットの内周面は、前記回転軸の外周面に平行に形成されていて、または、前記ころがり軸受から軸端方向に離れるに従って前記回転軸に近づくように形成されていて、前記ランナには、前記軸受ブラケットの内周面に向かって径方向の外側に突出して前記第１空間を前記ころがり軸受側と前記排出路側とに仕切る環状の排出抑制部が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、軸受ブラケットの鋳造後に行う鋳砂の除去作業を容易にすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る回転電機の軸受構造の縦断面図である。（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る回転電機のランナの平面図である。（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る回転電機のランナの側面図である。本発明の第２の実施形態に係る回転電機の軸受構造の縦断面図である。（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る回転電機のランナの平面図である。（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に係る回転電機のランナの側面図である。従来の回転電機の軸受構造の縦断面図である。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る回転電機について、図１および図２を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る回転電機の軸受構造の縦断面図である。図２（ａ）は、本実施形態に係る回転電機のランナの平面図である。図２（ｂ）は、ランナの側面図である。

まず、本実施形態に係る回転電機の軸受構造の概要について説明する。

本実施形態に係る回転電機は、例えば、横形電動機であって、水平方向に延びた回転軸１を回転可能に軸支する軸受構造を備えている。この軸受構造は、ころがり軸受１０、軸受ブラケット２０、内側カバー４０、ランナ５０などを有している。

軸受ブラケット２０は、回転軸１の外周に配設されていて、回転電機の筐体（図示しない。）に固定されている。軸受ブラケット２０には、回転軸１が挿通する貫通孔が形成されている。回転軸１は、軸受ブラケット２０と間隔を空けて、軸受ブラケット２０の貫通孔を挿通している。

ころがり軸受１０は、回転軸１の外周と軸受ブラケット２０の内周との間に配設されていて、回転軸１を回転可能に軸支している。ころがり軸受１０は、環状の内輪１２、環状の外輪１４、および、内輪１２と外輪１４との間に挟まれた複数の転動体１６を有している。内輪１２は、回転軸１の外周に嵌合されている。また、外輪１４は、軸受ブラケット２０の内周に嵌合されている。

ころがり軸受１０の潤滑性を維持するために、回転電機の外部からころがり軸受１０にグリースなどの潤滑材を定期的に供給する必要がある。また、古くなった潤滑材や余分な潤滑材を回転電機の外部に排出する必要がある。本実施形態に係る回転電機の軸受構造は、このような潤滑材の給排機構を備えている。

ころがり軸受１０の軸方向の一端側（図１の右側）には、環状の排出空間（第１空間）７０が形成されている。排出空間７０の内周面は、回転軸１の外周面により形成されている。また、排出空間７０の外周面は、軸受ブラケット２０の内周面により形成されている。排出空間７０の軸方向の終端は、軸受ブラケット２０の外側カバー部２２によって閉じられている。外側カバー部２２は、潤滑材が回転電機の外部に漏れることを抑制する。

一方、ころがり軸受１０の軸方向の他端側（図１の左側）には、環状の供給空間（第２空間）７２が形成されている。供給空間７２の内周面は、回転軸１の外周面により形成されている。また、供給空間７２の外周面は、軸受ブラケット２０の内周面および内側カバー４０の内周面により形成されている。内側カバー４０は、回転軸１の外周に配設されていて、軸受ブラケット２０に固定されている。供給空間７２の軸方向の終端は、内側カバー４０によって閉じられている。内側カバー４０は、潤滑材が回転電機の内部に漏れることを抑制する。

軸受ブラケット２０には、回転電機の外部と供給空間７２とを連通する供給路２４が形成されている。また、軸受ブラケット２０には、排出空間７０と潤滑材回収容器８０とを連通する排出路２６が形成されている。なお、潤滑材回収容器８０は、軸受ブラケット２０の内部に取り外し可能に設けられている。

ランナ５０は、環状に形成されていて、回転軸１の外周に固定されている。ランナ５０は、排出空間７０に配置されている。ランナ５０は、排出空間７０の潤滑材をかき飛ばす役割を果たす。

潤滑材は、回転電機の外部から供給路２４に注入されて、供給空間７２を通って、ころがり軸受１０の内部（内輪１２と外輪１４の間）に供給される。その後、ころがり軸受１０の内部を潤滑させて排出空間７０に出た潤滑材は、回転軸１と共に回転するランナ５０によってかき飛ばされる。かき飛ばされた潤滑材の一部は、ころがり軸受１０の内部に戻される。また、余分な潤滑材は、排出路２６を通って、潤滑材回収容器８０に排出される。潤滑材回収容器８０に溜まった潤滑材は、定期的に廃棄される。

次に、本実施形態に係る軸受構造の特徴部分について説明する。

上述したとおり、ころがり軸受１０の軸方向の一端側（図１の右側）には、環状の排出空間７０が形成されている。この排出空間７０の外周面を形成する軸受ブラケット２０の内周面３０は、同径のまま延びていて、回転軸１の外周面に平行に形成されている。

ランナ５０は、環状の固定部５２、環状の排出抑制部５４、および、複数の羽部５６を有している。固定部５２、排出抑制部５４、および、羽部５６は、一体に形成されている。固定部５２は、回転軸１の外周に固定されている。

排出抑制部５４は、固定部５２の外周から起立して径方向の外側に突出している。排出抑制部５４の外縁と軸受ブラケット２０の内周面３０との間には、環状の間隙が形成されている。排出抑制部５４は、排出空間７０をころがり軸受１０側と排出路２６側とに仕切っていて、ころがり軸受１０から出た潤滑材が排出路２６を通って過度に排出されてしまうのを抑制する。

複数の羽部５６は、固定部５２の外周に周方向に等間隔に配列されている。羽部５６は、排出空間７０のころがり軸受１０側に配置されていて、ころがり軸受１０から出た潤滑材をかき飛ばす。

本実施形態に係る回転電機の効果について説明する。

本実施形態では、排出空間７０の外周面を形成する軸受ブラケット２０の内周面３０は、回転軸１の外周面に平行に形成されている。そのため、軸受ブラケット２０の鋳造後、軸受ブラケット２０に付着した鋳砂を除去しやすい。

また、ランナ５０の排出抑制部５４は、排出空間７０をころがり軸受１０側と排出路２６側とに仕切っている。よって、ころがり軸受１０から排出空間７０に出た潤滑材が過度に排出されない。そのため、潤滑材を供給する量および頻度を低減できる。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る回転電機について、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態に係る回転電機の軸受構造の縦断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。

本実施形態では、排出空間７０の外周面を形成する軸受ブラケット２０の内周面３０には、段差が形成されていて、ころがり軸受１０から軸端方向に離れるに従って、その径が小さくなっている。つまり、排出空間７０の外周面を形成する軸受ブラケット２０の内周面３０は、ころがり軸受１０から軸端方向に離れるに従って回転軸１に近づいている。

本実施形態に係る回転電機の軸受ブラケット２０も、鋳造後、付着した鋳砂を除去しやすい。

［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態に係る回転電機について、図４を用いて説明する。図４（ａ）は、本実施形態に係る回転電機のランナの平面図である。図４（ｂ）は、ランナの側面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、ランナ５０には、排出空間７０をころがり軸受１０側と排出路２６側とに仕切る排出抑制部５４が形成されている。本実施形態では、この排出抑制部５４に複数の貫通孔５８が形成されている。複数の貫通孔５８は、排出空間７０のころがり軸受１０側と排出路２６側とを連通している。複数の貫通孔５８の数や大きさによって、潤滑材が排出される量を調整することができる。

［他の実施形態］
上記の実施形態は、単なる例示であって、本発明は、これらに限定されるものではない。例えば、上記の実施形態では、横形電動機を例にして説明したが、本発明を立形電動機に適用しても良い。また、電動機ではなく、発電機に適用しても良い。

１…回転軸、１０…ころがり軸受、１２…内輪、１４…外輪、１６…転動体、２０…軸受ブラケット、２２…外側カバー部、２４…供給路、２６…排出路、３０…排出空間の外周面を形成する軸受ブラケットの内周面、４０…内側カバー、５０…ランナ、５２…固定部、５４…排出抑制部、５６…羽部、５８…貫通孔、７０…排出空間（第１空間）、７２…供給空間（第２空間）、８０…潤滑材回収容器

Claims

回転軸の外周に配設されて、前記回転軸を回転可能に軸支する環状のころがり軸受と、
前記ころがり軸受を保持して、前記ころがり軸受の軸方向の一端側に環状の第１空間を形成するように前記回転軸の外周に配設されて、前記第１空間に連通する排出路が形成された軸受ブラケットと、
前記第１空間内に配置されて、前記回転軸の外周に固定された環状のランナと、
を具備して、前記ころがり軸受を潤滑させた潤滑材が前記第１空間を経て前記排出路に排出される回転電機であって、
前記第１空間の外周面を形成する前記軸受ブラケットの内周面は、前記回転軸の外周面に平行に形成されていて、または、前記ころがり軸受から軸端方向に離れるに従って前記回転軸に近づくように形成されていて、前記ランナには、前記軸受ブラケットの内周面に向かって径方向の外側に突出して前記第１空間を前記ころがり軸受側と前記排出路側とに仕切る環状の排出抑制部が形成されていることを特徴とする回転電機。
前記軸受ブラケットには、前記ころがり軸受の軸方向の他端側に形成された環状の第２空間に連通する供給路が形成されていて、前記供給路に注入された潤滑材を前記第２空間を経て前記ころがり軸受に供給できることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
前記ランナの前記ころがり軸受側には、潤滑材をかき飛ばす羽部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機。
前記ランナの前記排出抑制部には、前記第１空間の前記ころがり軸受側と前記排出路側とを連通させる貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の回転電機。