JP2014037871A - 軸受装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ハウジング11は、円筒外周部22に軸方向に延びる複数の外周フィン23と、上面部に径方向に放射状に延びる複数の上面フィン24と、を備え、回転軸12は、ハウジング11の上面部と対向するファン14を有する。ファン14によって発生した隣り合う上面フィン24の間を通る空気は、隣り合う外周フィン23の間に導かれるように構成される。これにより上面フィン24及び外周フィン23から効率よく放熱して効果的に軸受13を冷却することができる。
【選択図】図3
Description
(1) 回転軸と、円筒状のハウジングと、該ハウジングに該回転軸を回転可能に支持する軸受と、を備えた軸受装置であって、
前記ハウジングは、円筒外周部に軸方向に延びる複数の外周フィンと、上面部に径方向に放射状に延びる複数の上面フィンと、を有し、
前記回転軸は、前記ハウジングの上面部と対向するようにファンを有し、
前記ファンによって発生した隣り合う前記上面フィンの間を通る空気は、隣り合う前記外周フィンの間に導かれるように構成されていることを特徴とする軸受装置。
(2) 前記ハウジングの外周部には、隣り合う前記外周フィンの間に導かれた空気の拡散を抑制するカバー部材が設けられていることを特徴とする(1)に記載の軸受装置。
(3) 前記カバー部材は、内周部から内径側に延びる円環部を有し、
前記上面フィンは、上面が前記回転軸と直交する方向に延びる水平面をなしており、
前記円環部と前記上面フィンの前記上面とが接触していることを特徴とする(2)に記載の軸受装置。
(4) 前記外周フィンの外周面と前記カバー部材の内周面とが接触していることを特徴とする(2)又は(3)に記載の軸受装置。
(5) 前記ハウジングには、前記上面部の前記上面フィンが設けられた面とは反対側の面に、前記軸受の外輪を押さえるリブが形成され、
該リブは、前記ハウジングの内部に設けられた前記軸受を収容する軸受ケースに接触していることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の軸受装置。
(6) 前記外周フィン、前記上面フィン、及びカバー部材は、鉄よりも熱伝導率が高い材料から構成されていることを特徴とする(2)〜(5)のいずれかに記載の軸受装置。
(7) 前記ハウジングの上面部は、隣り合う前記上面フィンの間に前記外周フィン側に向かって傾斜する傾斜面を有することを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載の軸受装置。
(8) 前記軸受装置は、スピンドル装置又は電動機に用いられることを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載の軸受装置。
まず、図1〜図4を参照して、本発明に係る第1実施形態の軸受装置について説明する。
図1は本発明の第1実施形態の軸受装置の斜視図、図2はカバー部材を外した軸受装置の斜視図、図3は軸受装置の断面図、図4は平面図である。
次に、図5を参照して、本発明に係る軸受装置の第2実施形態について説明する。本実施形態の軸受装置10Aは、外周フィン23の外周面27とカバー部材15の内周面31との間に隙間Cが設けられている以外は、第1実施形態の軸受装置10と同様であるので、第1実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。また、外周フィン23の外周面27からカバー部材15への熱伝導による熱伝達作用がない以外は、作用効果についても、第1実施形態と同様である。隙間Cは小さい方が好ましい。
次に、図6を参照して、本発明に係る軸受装置の第3実施形態について説明する。本実施形態の軸受装置10Bは、軸受ケース16とハウジング本体17との間に空間が形成されている点、及びリング状リブ21が軸受13の外輪に加えて軸受ケース16にも接触している点以外は、第1実施形態の軸受装置10と同様であるので、第1実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。本実施形態の軸受装置10Bは、第1実施形態の作用効果に加えて、リング状リブ21と軸受ケース16との接触による軸受ケース16から上面部ハウジング18への熱伝導による熱伝達作用がある。
ヒータ51の温度を120℃に設定して通電し、ハウジング11Aの温度が安定してからファン14Aを回転させて試験装置50を冷却し、温度低下の勾配がゼロとなった後、ハウジング周辺の温度を測定した。試験は、先ず、下記試験条件で4種類の試験を行った。各試験における各部品の組合せは、表1による。
図8に示すように、ファン14Aを回転させず、試験装置50を冷却しない条件では、略98℃であったハウジング周辺温度が、試験1に示すファン14Aの回転により略68℃に低下し、ファン14Aからの通風による30℃の冷却効果が認められた。
図9に示すように、試験1及び試験2の試験結果は、図8と同じであるが、ハウジング11Aとカバー部材15Aとの間に隙間があるハウジング本体17c及び上面部ハウジング18cを用いた試験4のハウジング周辺温度は、略48℃であり、試験2との温度差は7℃であった。試験3と試験4との差(温度低下11℃と7℃の差)は、試験4ではハウジング11Aとカバー部材15Aとの接触による熱伝導による冷却効果が期待できず、この差によるものである。
図11に示すように、試験1〜3の試験結果は、図8と同じであるが、軸受ケース16Bと上面部ハウジング18Aとの接触面積を広げた、軸受ケース16Bを用いた試験5のハウジング周辺温度は、略36℃に低下し、軸受ケース16Bから上面部ハウジング18Aへの熱伝導により、試験3から更に8℃の冷却効果が認められた。
例えば、上記実施形態では、ハウジング11の外周部にカバー部材15を配設したが、必ずしもカバー部材15を配設する必要はない。
11 ハウジング
12 回転軸
13 軸受
14 ファン
15 カバー部材
17 ハウジング本体
18 上面部ハウジング(ハウジングの上面部)
21 リング状リブ(リブ)
22 円筒外周部
23 外周フィン
24 上面フィン
24a 上面
25 傾斜面
27 外周フィンの外周面
31 カバー部材の内周面
32 円環部
Claims (8)
- 回転軸と、円筒状のハウジングと、該ハウジングに該回転軸を回転可能に支持する軸受と、を備えた軸受装置であって、
前記ハウジングは、円筒外周部に軸方向に延びる複数の外周フィンと、上面部に径方向に放射状に延びる複数の上面フィンと、を有し、
前記回転軸は、前記ハウジングの上面部と対向するようにファンを有し、
前記ファンによって発生した隣り合う前記上面フィンの間を通る空気は、隣り合う前記外周フィンの間に導かれるように構成されていることを特徴とする軸受装置。 - 前記ハウジングの外周部には、隣り合う前記外周フィンの間に導かれた空気の拡散を抑制するカバー部材が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の軸受装置。
- 前記カバー部材は、内周部から内径側に延びる円環部を有し、
前記上面フィンは、上面が前記回転軸と直交する方向に延びる水平面をなしており、
前記円環部と前記上面フィンの前記上面とが接触していることを特徴とする請求項2に記載の軸受装置。 - 前記外周フィンの外周面と前記カバー部材の内周面とが接触していることを特徴とする請求項2又は3に記載の軸受装置。
- 前記ハウジングには、前記上面部の前記上面フィンが設けられた面とは反対側の面に、前記軸受の外輪を押さえるリブが形成され、
該リブは、前記ハウジングの内部に設けられた前記軸受を収容する軸受ケースに接触していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の軸受装置。 - 前記外周フィン、前記上面フィン、及びカバー部材は、鉄よりも熱伝導率が高い材料から構成されていることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の軸受装置。
- 前記ハウジングの上面部は、隣り合う前記上面フィンの間に前記外周フィン側に向かって傾斜する傾斜面を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の軸受装置。
- 前記軸受装置は、スピンドル装置又は電動機に用いられることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の軸受装置。
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2012
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CN114320498B (zh) * | 2022-01-06 | 2023-05-23 | 西安航空学院 | 一种新型涡轮空气马达 |
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