JP4756437B2

JP4756437B2 - 電動機

Info

Publication number: JP4756437B2
Application number: JP2001267567A
Authority: JP
Inventors: 俊幸中原
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2001-09-04
Filing date: 2001-09-04
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2021-09-04
Also published as: JP2003074573A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば工作機械の主軸駆動などに使用される玉軸受を使用した電動機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば工作機械の主軸駆動などに使用される玉軸受を使用した電動機は、図３のようになっている。図３は工作機械の主軸駆動などに使用される電動機であって、（ａ）は従来技術と本発明に共通な電動機の側断面図、（ｂ）は第１の従来技術を示す軸受ハウジング部と軸受部を拡大した側断面図である。
１は回転軸、２は軸受、３、１０は軸受ハウジング、４は予圧ばね、８は回転子，９は固定子、１１は固定子巻線、１２は強制冷却用ファン、１３はモータハウジング、１４は冷却孔である。
電動機は、固定子巻線１１を巻装した積層鉄心からなる固定子９と、固定子９と磁気的空隙を介して設けられ、積層鉄心からなる回転子８と、回転子８を外周に固着した回転軸１と、回転軸１の先端をおよび後端をそれぞれ突出させて固定子９の両端部に取り付けられた負荷側の軸受ハウジング１０および反負荷側の軸受ハウジング３と、軸受ハウジング３の外周に空間を介して設けられ、かつ、固定子９の後端部を密閉するモータハウジング１３とで構成されている。
また、電動機には、固定子９の軸方向に沿って穿設した冷却孔１４と、回転軸１の後端に配設した強制冷却用ファン１２を設け、電動機全体を冷却する方法が取られている。
さらに、回転軸１は、軸受ハウジング３、１０にそれぞれ内嵌された軸受２によって、回転自在に支持されている。回転軸１が仮に回転軸先端に取り付けた負荷（不図示）などで生じる軸方向の反力あるいは回転軸自体の温度上昇で生じる熱応力による軸方向変位を吸収できるよう、反負荷側の軸受２については、軸受２と軸受ハウシング３との間に軸方向に予圧ばね４を挟持させ、負荷側、反負荷側の両軸受２に一定の予圧を与える構造としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来技術では、以下のような問題があった。なお、図４は第１の従来技術の不具合状態を示す軸受ハウジング部と軸受部を拡大した側断面図、図５は第２の従来技術を示す軸受ハウジング部と軸受の拡大図である。
上記の電動機において、例えば図４のように、摺動側となる軸受ハウシング３の内径面の加工精度が悪く、しかも当該内径面に傾斜θがついた状態、あるいは軸受２の外輪と軸受ハウシング３とのすきまが小さい場合は、軸受２が円滑に摺動しないため回転軸１の軸方向変位を吸収できず、過大な荷重が軸受２に加わり、軸受２の焼損等の不具合を引き起こすことがある。前記不具合は電動機が高速回転になるほど顕著に現れる傾向がある。前記不具合を防止するため、軸受ハウシング３の傾斜を小さくするとか、軸受ハウシング３と軸受２の外輪とのすきまを適正に調整するなどの対策を講じているが、高速回転になるほど数μｍ単位の加工精度が必要になる。そこで、軸受ハウシング３の内径面の軸受２との摺動面全面を研摩加工したり、第５図のように軸受２を軸受ハウシング３に対して傾き難くするために軸受２の外輪に内外周を全面研摩加工した幅の広いカラ−５を固着させ、カラ−５と軸受ハウシング２間で摺動させるなどの対策を講じていた。しかし、これらの方法では機械加工工数の増加や、組立工数および部品点数が増加し、製造コストが増大するという課題が生じる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、電動機の軸受と軸受ハウシング間の円滑な摺動を維持し、軸受の不具合を防止すると共に、機械加工工数、組み立て工数および部品点数の削減により、製造コストを低減させる電動機を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の本発明は、固定子巻線を巻装した積層鉄心からなる固定子と、前記固定子と磁気的空隙を介して設けられ、積層鉄心からなる回転子と、前記回転子を外周に固着した回転軸と、前記回転軸の先端および後端を突出させて前記固定子の両端部に取り付けられた軸受ハウジングと、前記回転軸を回転可能に支持するように前記軸受ハウジングの内径面にそれぞれ内嵌された軸受と、前記内径面に形成された凹部と、前記凹部の両側に形成され前記軸受を支持する支持部と、前記凹部の両端にそれぞれ装着されたＯリングと、前記Ｏリング間に封入された固体潤滑剤と、前記軸受ハウジングに設けられ前記軸受に予圧を与え前記回転軸の軸方向変位を吸収する予圧ばねと、を備えたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施例を示す軸受ハウジング部と軸受部を拡大した側断面図である。なお、本発明の構成要素が従来技術と同じものについて同一符号を付してその説明を省略するとともに、異なる点についてのみ説明する。
図において、３ａは支持部、３ｂは凹部である。
本発明が従来技術と異なる点は、以下のとおりである。
軸受ハウシング３は、当該ハウジングの内径面、つまり軸受２の外輪との対向面（摺動面）の中央近傍に１個設けた凹部３ｂと、凹部３ｂの両側に回転軸１を支持するように設けた支持部３ａとを備えている。
このように本発明の第１の実施例は、軸受ハウシング３の内径面である軸受２との中央部に凹部３ｂを設け、凹部３ｂの軸方向両側の支持部３ａで軸受２を支持する構成にしたため、精度が必要な機械加工範囲は、支持部３ａのみとなり、摺動面の機械加工面積が小さくなり、加工が容易になると共に高い加工精度を得ることができる。その結果、軸受２の外輪が軸方向に動こうとする力が働いても、軸受ハウジング３の内径面に対して、軸受２が円滑に摺動し回転軸１の軸方向変位を予圧ばね４により吸収することができ、過大な荷重が軸受２に加わって軸受２の焼損等の不具合を引き起こすことはない。
また、第２の従来技術と比較しても、軸受傾き防止のための追加部品が不要であり、組み立て工数、機械加工工数、および部品点数を削減することがきる。
【０００６】
図２は本発明の第２の実施例を示す軸受ハウジング部と軸受部を拡大した側断面図である。
第２の実施例が第１の実施例が異なる点は、凹部３ｂの両端にＯリング６を装着し、Ｏリング６間に固体潤滑剤７を封入した点である。
軸受ハウジング３の凹部３ｂの内部に固体潤滑剤７を封入する構成にしたため、軸受２の外輪と軸受ハウジング３との摺動をさらに円滑にかつ長期にわたり維持することが可能であり、その効果は極めて大きいものである。
【０００７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば以下の効果がある。
（１）第１の実施例は、軸受ハウシングの内径面である軸受との中央部に凹部を設け、凹部の軸方向両側の支持部で軸受を支持する構成にしたので、精度が必要な機械加工範囲は、支持部のみとなり、摺動面の機械加工面積が小さくなり、加工が容易になると共に高い加工精度を得ることができる。その結果、軸受の外輪が軸方向に動こうとする力が働いても、軸受ハウジングの内径面に対して、軸受が円滑に摺動し回転軸の軸方向変位を予圧ばねにより吸収することができ、過大な荷重が軸受に加わって軸受の焼損等の不具合を引き起こすことはない。
（２）第２の実施例は、軸受ハウジングの凹部３ｂの内部に固体潤滑剤７を封入する構成にしたので、軸受の外輪と軸受ハウジングとの摺動をさらに円滑にかつ長期にわたり維持することが可能であり、その効果を極めて大きいものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す軸受ハウジング部と軸受部を拡大した側断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す軸受ハウジング部と軸受部を拡大した側断面図である。
【図３】工作機械の主軸駆動などに使用される電動機であって、（ａ）は従来技術と本発明に共通な電動機の側断面図、（ｂ）は第１の従来技術を示す軸受ハウジング部と軸受部を拡大した側断面図である。
【図４】第１の従来技術の不具合状態を示す軸受ハウジング部と軸受部を拡大した側断面図である。
【図５】第２の従来技術を示す軸受ハウジング部と軸受部を拡大した側断面図である。
【符号の説明】
１回転軸
２軸受
３、１０軸受ハウジング
３ａ支持部
３ｂ凹部
４予圧ばね
５カラー
６Ｏリング
７固体潤滑剤
８回転子
９固定子
１１固定子巻線
１２強制冷却用ファン
１３モータハウジング
１４冷却孔

Claims

固定子巻線を巻装した積層鉄心からなる固定子と、前記固定子と磁気的空隙を介して設けられ、積層鉄心からなる回転子と、前記回転子を外周に固着した回転軸と、前記回転軸の先端および後端を突出させて前記固定子の両端部に取り付けられた軸受ハウジングと、前記回転軸を回転可能に支持するように前記軸受ハウジングの内径面にそれぞれ内嵌された軸受と、前記内径面に形成された凹部と、前記凹部の両側に形成され前記軸受を支持する支持部と、前記凹部の両端にそれぞれ装着されたＯリングと、前記Ｏリング間に封入された固体潤滑剤と、前記軸受ハウジングに設けられ前記軸受に予圧を与え前記回転軸の軸方向変位を吸収する予圧ばねと、を備えたことを特徴とする電動機。