JP2716312B2 - 電動機の軸受装置 - Google Patents

電動機の軸受装置

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JP2716312B2 JP4062088A JP6208892A JP2716312B2 JP 2716312 B2 JP2716312 B2 JP 2716312B2 JP 4062088 A JP4062088 A JP 4062088A JP 6208892 A JP6208892 A JP 6208892A JP 2716312 B2 JP2716312 B2 JP 2716312B2
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    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
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    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電動機の軸受に関し、特
に、高速回転する電動機の出力軸を回転可能に支持する
異種の軸受を組合せて構成される軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電動機の出力軸を軸支する軸受は、例え
ば工作機械の主軸駆動に使用する場合に直結構造とプー
リ及びベルトを介した間接構造とがあるように、出力取
り出し側の構造の多様性に鑑みて、ラジアル方向及び両
スラスト方向への荷重を負荷できることが望ましい。し
たがって従来、電動機の軸受には、ラジアル荷重及び両
方向のスラスト荷重を負荷可能な深みぞ玉軸受が、頻繁
に使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】電動機を高速回転化す
る際には、軸受内に充填される潤滑剤の寿命を確保し、
かつ転動体を保持する保持器の摩耗を抑制するために、
高速回転による出力軸及び軸受の温度上昇を制限する必
要があり、その目的で出力軸を小径化することが所望さ
れる。ここで、出力軸の小径化に伴う軸受の小型化は、
深みぞ玉軸受の負荷能力を必然的に低下させることとな
る。しかしながら、例えば、プーリ及びベルトを介して
被駆動部に連結した場合等、電動機の出力の反力として
出力軸に多大なラジアル荷重が作用する場合には、軸受
の負荷能力を高水準に維持し、かつ軸受の所望の転がり
疲れ寿命を確保する必要があり、故に所定径以上の寸法
を有する深みぞ玉軸受を使用しなければならない。した
がってこのような場合に、深みぞ玉軸受を使用する電動
機の高速回転化は、軸受の小型化が困難なために制限さ
れることとなる。
【0004】小型化してもラジアル荷重に対する負荷能
力の低下が少ない軸受として、円筒ころ軸受が知られて
いるが、円筒ころ軸受はスラスト荷重を負荷できないの
で、電動機の軸受としては不適当である。そこで、深み
ぞ玉軸受及び円筒ころ軸受の両軸受を1つの出力軸に対
して同時に使用し、スラスト荷重を負荷可能にするとと
もにラジアル荷重を両軸受で分担負荷して、出力軸の小
径化を可能にすることが考えられるが、この場合には以
下の円筒ころ軸受特有の諸問題点を解決しなければなら
ない。すなわち、円筒ころ軸受は、内輪と外輪とが容易
に分離できるので、出力軸を軸支した後に内輪と外輪と
のスラスト方向への相対移動を防止する必要がある。ま
た、出力軸への装着時には、一般に内輪のみを圧入した
後、ころ及び外輪を内輪周部へ挿入するが、このとき内
輪の転動面及びころの外周面を傷つける危惧がある。さ
らに、軸受側面が開放されているので、グリースが流出
したり転動面へ塵埃が侵入し、軸受に損傷を与える危惧
もある。
【0005】本発明は、上記課題を解決するために鋭
意、工夫改善を施したものであり、その目的は、高速回
転する電動機の出力軸を軸支する軸受において、スラス
ト荷重及びラジアル荷重の負荷能力を低下させることな
く出力軸の小径化に対応した小型化が可能な、高い作動
信頼性を有する軸受装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、電動機の出力軸の同一端側に並設される
円筒ころ軸受と深みぞ玉軸受とを具備した電動機の軸受
装置において、電動機のハウジングの出力軸導出孔を画
成する凹部表面に当接、固定される円筒状の外筒部
外筒部の一端から半径方向内方へ延設され、中心に出
軸を非接触に挿通させる挿通孔を形成するとともに、ハ
ウジングの凹部表面に当接、固定される環板状の底部
を備え軸受ケースを具備し、円筒ころ軸受は、軸受ケ
ースの底部に隣接して軸受ケースに収容され、円筒ころ
軸受の外輪が軸受ケースの外筒部にかつ内輪が出力軸に
それぞれ密嵌され、深みぞ玉軸受は、軸受ケースの底
との間に円筒ころ軸受を挟設して軸受ケースに収容さ
れ、深みぞ玉軸受の外輪が軸受ケースの外筒部にかつ内
が出力軸にそれぞれ密嵌されること、を特徴とする電
動機の軸受装置を提供する。
【0007】
【作用】軸受ケースに収容した円筒ころ軸受と深みぞ玉
軸受とは、電動機の出力軸を協働して軸支し、出力軸に
及ぼされるラジアル荷重をそれぞれに分散して負荷す
る。したがって、出力軸の小径化に伴って深みぞ玉軸受
を小型化しても、円筒ころ軸受の作用によりラジアル荷
重に対する負荷能力を維持することができる。円筒ころ
軸受は、軸受ケースの底部と深みぞ玉軸受との間に挟設
されるので、出力軸を軸支した後に内輪と外輪とのスラ
スト方向への相対移動が防止される。また、出力軸への
装着時には、軸受ケースに円筒ころ軸受及び深みぞ玉軸
受を収容した状態で出力軸に圧入できるので、内輪の転
動面及びころの外周面を傷つける危惧が回避される。さ
らに、軸受ケースの底部と深みぞ玉軸受とによって円筒
ころ軸受の側面が閉蓋されるので、グリースの流出や転
動面への塵埃の侵入が防止される。
【0008】
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明をその実
施例に基づきさらに詳細に説明する。図1は本発明の実
施例による軸受装置を備えた電動機の縦断面図、図2は
図1の軸受装置部分の拡大断面図である。図1を参照す
ると、本発明の実施例による軸受装置を備えた電動機
は、出力軸10に同心に固定されるロータコア12と、
励磁巻線14が巻設され、所定間隔を有してロータコア
12を囲繞するステータコア16と、ステータコア16
を包囲しかつ固定支持する主ハウジング18と、主ハウ
ジング18の軸線方向前後端に固定され、出力軸10を
回転可能に支持する前ハウジング20及び後ハウジング
22とを備える。前ハウジング20は、中心に出力軸1
0を非接触に導出する導出孔24を有し、導出孔24の
周囲かつ前ハウジング20の内側に環状の凹部26が凹
設される。凹部26には、本発明の実施例による軸受装
置28が収容され、軸受装置28が出力軸10を軸支す
る。後ハウジング22は、環状部材30と、中心に出力
軸10を非接触に挿通する開口部32を有して環状部材
30に取着される蓋部材34とを備える。蓋部材34
は、開口部32に出力軸10を軸支する軸受36(一般
に深みぞ玉軸受)を固定して備え、さらに出力軸10の
回転速度検出用のセンサ38を備える。蓋部材34のさ
らに外側には、端子箱40が取着される。
【0009】図2に示すように、軸受装置28は、前ハ
ウジング20の導出孔24に凹設した凹部26の内面に
当接かつ固定される軸受ケース42と、軸受ケース42
に収容される周知構造の円筒ころ軸受44及び深みぞ玉
軸受46とからなる。軸受ケース42は、凹部26の内
面に当接する円筒状の外筒部48と、外筒部48の一端
から半径方向内方へ延設され、中心に出力軸10を非接
触に挿通させる挿通孔50を形成した環板状の底部52
とを備える。円筒ころ軸受44は、軸受ケース42の底
部52に隣接して軸受ケース42に収容され、外輪54
が軸受ケース42の外筒部48にかつ内輪56が出力軸
10にそれぞれ密嵌される。深みぞ玉軸受46は、軸受
ケース42の底部52との間に円筒ころ軸受44の外輪
54を挟持して軸受ケース42に収容され、外輪58が
軸受ケース42の外筒部48にかつ内輪60が出力軸1
0にそれぞれ密嵌される。
【0010】軸受ケース42の底部52の挿通孔50の
内径は、円筒ころ軸受44の内輪56の外径より小さく
形成される。したがって、軸受ケース42に上記のよう
に円筒ころ軸受44及び深みぞ玉軸受46を収容する
と、円筒ころ軸受44の外輪54と内輪56との軸線方
向相対変位が、軸受ケース42の底部52と深みぞ玉軸
受46とによって防止される。ただし通常状態で、図示
のように、円筒ころ軸受44の外輪54と軸受ケース4
2の底部52とは相互に当接するが、内輪56と底部5
2との間には、内輪56の回転を干渉しないように軸線
方向への微少な隙間が形成される。また、円筒ころ軸受
44は側面が開放され、それ自体では内部に潤滑剤を保
持することができないが、軸受ケース42の底部52と
深みぞ玉軸受46とによって円筒ころ軸受44の側面が
閉蓋されるので、潤滑剤の漏出が防止される。
【0011】軸受装置28は、軸受ケース42内に円筒
ころ軸受44及び深みぞ玉軸受46を収容したアセンブ
リ状態で、例えば図3に示したような治具62を使用し
て出力軸10の出力端側に圧入される。円筒ころ軸受4
4及び深みぞ玉軸受46のそれぞれの外輪54及び58
は、前述のように軸受ケース42の外筒部48に密嵌さ
れるが、上記のアセンブリ状態を維持するために、少な
くとも深みぞ玉軸受46の外輪58を外筒部48に接着
することが好ましい。
【0012】このようにして出力軸10の出力端側に軸
受装置28を圧入し、かつ同様の治具を用いて出力軸1
0の後端側に軸受36を圧入した後、出力軸10とロー
タコア12とからなるロータを、主ハウジング18、前
ハウジング20、及び後ハウジング22の環状部材30
と組合せたステータコア16の内部へ挿入する。同時
に、出力軸10を前ハウジング20の導出孔24に挿通
して、軸受装置28の軸受ケース42を前ハウジング2
0の凹部26へ収納し、適宜、接着剤等により固定す
る。次いで、後ハウジング22へ蓋部材34を組込むと
ともに蓋部材34の開口部32へ出力軸10の後端側を
挿通し、軸受36を同様に開口部32へ固定する。これ
により、出力軸10の出力端側に加わるラジアル方向の
荷重は、軸受装置28の円筒ころ軸受44及び深みぞ玉
軸受46のそれぞれに分散して負荷され、また両スラス
ト方向の荷重は、軸受装置28の深みぞ玉軸受46及び
後端側の軸受36によって負荷される。
【0013】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、スラスト荷重及びラジアル荷重の負荷能力を
低下させることなく出力軸の小径化に対応した小型化が
可能であるとともに、潤滑剤の漏出や塵埃の侵入等によ
る損傷の危惧が無い作動信頼性に優れた軸受装置が提供
され、特に高速回転電動機に使用することにより、電動
機の性能及び信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による軸受装置を備えた電動機
の縦断面図である。
【図2】図1の電動機の軸受装置部分の拡大断面図であ
る。
【図3】図1の軸受装置の出力軸への圧入工程を示す図
である。
【符号の説明】
10…出力軸 12…ロータコア 14…励磁巻線 16…ステータコア 18…主ハウジング 20…前ハウジング 22…後ハウジング 24…導出孔 26…凹部 28…軸受装置 36…軸受 42…軸受ケース 44…円筒ころ軸受 46…深みぞ玉軸受 48…外筒部 50…挿通孔 52…底部 54,58…外輪 56,60…内輪

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動機の出力軸の同一端側に並設される
    円筒ころ軸受と深みぞ玉軸受とを具備した電動機の軸受
    装置において、 電動機のハウジングの出力軸導出孔を画成する凹部表
    に当接、固定される円筒状の外筒部、該外筒部の一端
    から半径方向内方へ延設され、中心に前記出力軸を非接
    触に挿通させる挿通孔を形成するとともに、該ハウジン
    グの該凹部表面に当接、固定される環板状の底部を備
    軸受ケースを具備し前記円筒ころ軸受は、 前記軸受ケースの前記底部に隣接
    して該軸受ケースに収容され、該円筒ころ軸受の外輪が
    該軸受ケースの前記外筒部にかつ内輪が前記出力軸にそ
    れぞれ密嵌され、 前記深みぞ玉軸受は、 前記軸受ケースの前記底部との間
    に前記円筒ころ軸受を挟設して該軸受ケースに収容さ
    れ、該深みぞ玉軸受の外輪が該軸受ケースの前記外筒部
    にかつ内輪が前記出力軸にそれぞれ密嵌されること、 を特徴とする電動機の軸受装置。
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