JP5693693B1

JP5693693B1 - 回転電機

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Publication number: JP5693693B1
Application number: JP2013219846A
Authority: JP
Inventors: 聡一佐藤; 井上　正哉; 正哉井上; 宏一尾島; 啓吾前田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-10-23
Filing date: 2013-10-23
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2033-10-23
Also published as: CN104578540A; US9570953B2; CN104578540B; US20150108877A1; JP2015082906A

Abstract

【課題】温度変化によるクリアランスの変動を抑制することができる回転電機を提供する。【解決手段】コイルが巻回されてなる固定子と、前記固定子を固定するフレームと、前記固定子とわずかな空隙を介して対向する回転子１０１と、前記回転子１０１が固着され、ベアリング１０３を介して回転自在に支承されるシャフト１０２と、前記ベアリング１０３をベアリングボックス１０４ａ内で支持するブラケット１０４を有する回転電機であって、前記ブラケット１０４の前記ベアリングボックス１０４ａ内に装着された絶縁材１０５と、前記絶縁材１０５内に前記ベアリング１０３の外輪１０３ａと所定のクリアランス１０７を有して装着され、前記ベアリング１０３を支持する金属ホルダ１０６と、前記金属ホルダ１０６の側面と前記ベアリング１０３の前記外輪１０３ａの側面との間に装着された押圧体１０８とを備えたものである。【選択図】図１

Description

この発明は、例えばＥＶ（電気自動車）用あるいはＨＥＶ（ハイブリッド自動車）用に使用される回転電機に関し、特にベアリングの保持構造するものである。

従来のＥＶ（電気自動車）用あるいはＨＥＶ（ハイブリッド自動車）用に使用される回転電機として、インバータ運転を行なう際に、インバータのキャリア周波数を高く設定した場合、交流モータのシャフトに高周波誘導に基づいて発生する電圧（軸電圧）が増大し、シャフトを支持しているベアリングの内輪と外輪との間に存在する電位差が大きくなり、ベアリングに電流が流れる。

このベアリングに流れる電流は、内輪、外輪両軌道並びに転動体の転動面に電食と呼ばれる腐食を発生させて、転がり軸受の耐久性を悪化させるという問題点があった。

また、回転電機において、ベアリングにウェーブワッシャや、皿バネにより予圧を与えることで、軸方向のガタを詰めて、ベアリングの剛性を上げ、振動による異音を防止することが行われる。

従来の回転電機として、例えば図１０および図１１に示すようなものがある。図１０において、４１ａはファン駆動用電動モータからなる回転電機で、モータケース４２と、このモータケース４２の内側に一対のベアリング４３，４３を介して回転自在に支持されたシャフト４４とを有する。モータケース４２は、円筒状のケース本体（フレーム）４５と、ケース本体４５の前端開口を塞ぐ前蓋４６と、ケース本体４５の後端開口を塞ぐ後蓋４７とから成る。５１はベアリング４３の外輪、５２はベアリング４３の内輪、５３は外輪５１の内周面の外輪軌道と内輪５２の外周面の内輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ設けられた転動体である。５４はブラケット４９の側面とベアリング４３の外輪５１の端面との間に挟持され、外輪５１を他方の外輪５１に向け押圧する波板ばねである。５５はロータ（回転子）、５６はステータ（固定子）である。６０ｂはベアリング４３の外輪５１とブラケット４８，４９のベアリングボックス６１ｂとの間に装着された絶縁材である。

図１１にベアリング部の詳細を示す。ブラケット４８のベアリングボックス６１ｂ内に絶縁材６０ｂを嵌め合わし、絶縁材６０ｂを介してベアリング４３を支持することで、電食を防止する。また、ベアリング４３の外輪５１の側面と絶縁材６０ｂの側面との間にウェーブワッシャや皿バネなどのプレロードスプリング５４を設置する。

特許第３６３５９４８号公報

上述した従来のＥＶ用あるいはＨＥＶ用に使用される回転電機は、低温から高温まで、使用温度範囲が広く、温度変化により以下の問題点が発生する。絶縁材６０ｂはゴムや樹脂で構成され、ベアリング４３（鉄材料）よりも線膨張係数が大きい。また、ブラケット４８はアルミニウム等で製作される場合が多く、ベアリング４３（鉄材料）よりも線膨張係数が大きい。高温になると、ブラケット４８及び絶縁材６０ｂの内径の膨張量が、ベアリング４３の外輪５１の外径の膨張量よりも大きくなり、ベアリング４３の外輪５１と絶縁材６０ｂとの間のクリアランス８０が大きくなる。ベアリング４３の外輪５１の外周のクリアランス８０が大きくなると、クリープの発生が考えられる。

低温になると、ブラケット４８及び絶縁材６０ｂの内径の収縮量が、ベアリング４３の外輪５１の外径の収縮量よりも大きくなり、ベアリング４３の外輪５１と絶縁材６０ｂとの間のクリアランス８０が無くなる。ベアリング４３の外輪５１の外周のクリアランス８０が無くなると、絶縁材６０ｂとベアリング４３の外輪５１の界面が摺動出来なくなり、ベアリング４３の外輪５１は絶縁材６０ｂを介してブラケット４８に保持される。それに対して、ベアリング４３の内輪５２はシャフト４４に保持される。シャフト４４とブラケット４８の線膨張係数が異なる場合（シャフト４４が鉄材料で、ブラケット４８がアルミニウム等)、温度変化による変形によって、シャフト４４とブラケット４８の相対位置が
ずれ、ベアリング４３の外輪５１と内輪５２が軸方向にせん断される力が加わり、ベアリング４３が破損することが考えられる。

上記の問題点を回避するために、ベアリング４３の外輪５１と絶縁材６０ｂとの間のクリアランス８０を大きくすると、高温時にクリープの発生する可能性が更に高くなる。

また、絶縁材６０ｂとベアリング４３の外輪５１の界面にクリアランス８０があり、温度変化により、ベアリング４３が絶縁材６０ｂ内で軸方向に摺動出来た場合、温度変化があると、絶縁材６０ｂ（樹脂やゴム）はベアリング４３よりも硬度が低いため、摩耗やへたりが発生し、絶縁材６０ｂの内径の変形が起こり、シャフト４４の軸がずれ、作動音増大や耐久性の劣化に繋がる。

また、ウェーブワッシャや皿バネなどのプレロードスプリング５４の荷重を絶縁材６０ｂ（樹脂やゴム）で受けるため、絶縁材６０ｂのへたりが考えられ、ウェーブワッシャや皿バネなどのプレロードスプリング５４の圧縮長変化により、荷重が低下し、作動音増大に繋がる。

また、ベアリング４３の外輪５１の外周側にクリアランス８０がある状態で、ベアリング４３が振動やラジアル荷重を受けた場合、クリアランス８０内でベアリング４３が絶縁材６０ｂ（樹脂やゴム）に衝突するため、絶縁材６０ｂのへたりが発生し、絶縁材６０ｂの内径が変形し、シャフト４４の軸ずれが起こり、作動音増大や耐久性の劣化に繋がる。

また、絶縁材６０ｂ（樹脂やゴム）は金属に比べて加工精度が低いため、金属部品でベアリング４３を支持する場合よりもシャフト４４の軸ずれが大きくなり、作動音増大や耐久性の劣化に繋がる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、温度変化によるクリアランスの変動を抑制することができる回転電機を提供するものである。

この発明に係わる回転電機は、コイルが巻回されてなる固定子と、前記固定子を固定するフレームと、前記固定子とわずかな空隙を介して対向する回転子と、前記回転子が固着され、ベアリングを介して回転自在に支承されるシャフトと、前記ベアリングをベアリングボックス内で支持するブラケットを有する回転電機であって、前記ブラケットの前記ベアリングボックス内に装着され、一端部が前記シャフト側に伸長する絶縁材と、前記絶縁材内に前記ベアリングの外輪と所定のクリアランスを有して装着され、一端部が前記シャフト側に前記ベアリングの外輪の外部側側面と空間を有して伸長し、前記ベアリングを支持する金属ホルダと、前記金属ホルダの一端部の側面と前記ベアリングの前記外輪の外部側側面との間に装着された押圧体とを備えたものである。

また、この発明に係わる回転電機は、コイルが巻回されてなる固定子と、前記固定子を固定するフレームと、前記固定子とわずかな空隙を介して対向する回転子と、前記回転子が固着され、ベアリングを介して回転自在に支承されるシャフトと、前記ベアリングをベアリングボックス内で支持するブラケットを有する回転電機であって、前記ベアリングの外輪に装着され、一端部が前記シャフト側に伸長し前記ベアリングの外輪の外部側側面に当接する絶縁材と、前記絶縁材の外周側に装着され、一端部が前記シャフト側に前記ブラケットの前記ベアリングボックスの内側面と空間を有して伸長し前記絶縁材の一端部に当接する金属ホルダと、前記ブラケットの前記ベアリングボックス内に前記金属ホルダの外周面と所定のクリアランスを有して装着され、前記ベアリングを支持する金属リングと、前記金属ホルダの一端部の側面と前記ブラケットの前記ベアリングボックスの内側面との間に装着された押圧体とを備えたものである。

この発明に係わる回転電機によれば、ブラケットのベアリングボックス内に装着された絶縁材と、絶縁材内にベアリングの外輪と所定のクリアランスを有して装着され、ベアリングを支持する金属ホルダと、金属ホルダの側面とベアリングの外輪の側面との間に装着された押圧体とを備えたことにより、温度変化によるクリアランスの変動を抑制することができる。

また、この発明に係わる回転電機によれば、ベアリングの外輪に装着された絶縁材と、絶縁材の外周側に装着された金属ホルダと、ブラケットのベアリングボックス内に金属ホルダの外周面と所定のクリアランスを有して装着され、ベアリングを支持する金属リングと、金属ホルダの側面とブラケットのベアリングボックス内の側面との間に装着された押圧体とを備えたことにより、温度変化によるクリアランスの変動を抑制することができる。

この発明の実施の形態１に係わる回転電機を示す側断面図である。この発明の実施の形態３に係わる回転電機を示す側断面図である。この発明の実施の形態４に係わる回転電機を示す正面断面図である。この発明の実施の形態４に係わる回転電機の要部を示す正面断面図である。この発明の実施の形態４に係わる回転電機の要部を示す側断面図である。この発明の実施の形態５に係わる回転電機を示す正面断面図である。この発明の実施の形態５に係わる回転電機の要部を示す正面断面図である。この発明の実施の形態５に係わる回転電機の要部を示す側断面図である。この発明の実施の形態６に係わる回転電機を示す側断面図である。従来の回転電機を示す側断面図である。従来の回転電機を示す側断面図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係わる回転電機を示す側断面図である。

図１において、１０１は固定子５６とわずかな空隙を介して対向する回転子、１０２は回転子１０１が固着され、ベアリング１０３を介して回転自在に支承されるシャフト、１０４はベアリング１０３をベアリングボックス１０４ａ内で支持するブラケットである。ベアリング１０３は、外輪１０３ａと内輪１０３ｂ、および外輪１０３ａと内輪１０３ｂとの間に複数配設された転動体１０３ｃにより構成されている。

１０５はブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａ内に装着された樹脂やゴムなどで構成された絶縁材であり、断面Ｌ字形で全体を略円筒状に形成され、一端部１０５ａがシャフト１０２側に伸長している。１０６は絶縁材１０５内にベアリング１０３の外輪１０３ａと所定のクリアランス１０７を有して装着され、ベアリング１０３を支持する金属ホルダであり、断面Ｌ字形で全体を略円筒状に形成され、一端部１０６ａがシャフト１０２側に伸長している。１０８は金属ホルダ１０６の一端部１０６ａの側面とベアリング１０３の外輪１０３ａの側面との間に装着されたウェーブワッシャや皿バネなどの押圧体である。

ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａ内への絶縁材１０５の固定及び、絶縁材１０５内への金属ホルダ１０６の固定は、圧入や接着、かしめ、ネジ締結などが考えられる。

ベアリング１０３の外輪１０３ａと金属ホルダ１０６の線膨張係数を一致させることで、温度変化があった場合に、ベアリング１０３の外輪１０３ａと金属ホルダ１０６との間のクリアランス１０７の変化が起こらない様にする。例えば、ベアリング１０３の外輪１０３ａ、金属ホルダ１０６共に鉄系材料で線膨張係数を同等とする。

ベアリング１０３の外輪１０３ａと金属ホルダ１０６との間のクリアランス１０７が大きい場合、クリープが起こり、ベアリング１０３の外輪１０３ａと金属ホルダ１０６の内周面の摩耗によるシャフト１０２の軸ずれや、ベアリング１０３の外輪１０３ａと金属ホルダ１０６の内周面の摩擦による固着が起こる。

また、ＥＶ、ＨＥＶ用の回転電機では、産業用の回転電機よりも大きな振動が加わるが、振動が加わった場合、クリアランス１０７内でベアリング１０３の外輪１０３ａが金属ホルダ１０６と衝突を繰り返し、クリアランス１０７が大きい程、衝突による衝撃が大きくなり、金属ホルダ１０６の内周面の変形による軸ずれや、摩擦による固着が起こり易い。

ベアリング１０３の外輪１０３ａと金属ホルダ１０６との間のクリアランス１０７が無くなった場合、ベアリング１０３の外輪１０３ａと金属ホルダ１０６の界面が摺動出来なくなり、ベアリング１０３の外輪１０３ａは絶縁材１０５を介してブラケット１０４に保持される。それに対して、ベアリング１０３の内輪１０３ｂはシャフト１０２に保持されるため、シャフト１０２とブラケット１０４の線膨張係数が異なる場合（シャフト１０２が鉄材料で、ブラケット１０４がアルミニウム等）、温度変化によりシャフト１０２とブラケット１０４の相対位置がずれ、ベアリング１０３の外輪１０３ａと内輪１０３ｂに軸方向にせん断される力が加わり、ベアリング１０３が破損することになる。

よって、温度変化があった場合でも、ベアリング１０３の外輪１０３ａと金属ホルダ１０６の内周面の間のクリアランス１０７は、出来るだけ小さくし、常にクリアランス１０７が確保されることが必要となる。

上述した実施の形態１では、ベアリング１０３の外輪１０３ａと金属ホルダ１０６の線膨張係数を例えば同等として一致させることで、温度変化があった場合に、ベアリング１０３の外輪１０３ａと金属ホルダ１０６の内周面との間のクリアランス１０７が変化し難いため、上述した従来の問題点（クリアランスが大きくなることによるクリープの発生や、クリアランスが無くなることによるベアリングの破損）が起こらない。

また、ウェーブワッシャや皿バネなどの押圧体１０８の荷重を金属ホルダ１０６で受けるため、絶縁材１０５（樹脂やゴム）よりもへたりが小さく、ウェーブワッシャや皿バネなどの押圧体１０８の圧縮長変化による、荷重の低下が発生しない。

また、ベアリング１０３の外輪１０３ａの外周面にクリアランス１０７がある状態で、ベアリング１０３が振動やラジアル荷重を受けた場合、クリアランス１０７内でベアリング１０３が金属ホルダ１０６に衝突するが、金属ホルダ１０６は絶縁材１０５（樹脂やゴム）よりもへたりが発生し難いため、ベアリング１０３の支持部の変形によるシャフト１０２の軸ずれが起こらない。

また、金属ホルダ１０６は絶縁材１０５（樹脂やゴム）よりも加工精度が高く、ベアリング１０３の支持部の円筒度や同軸度の精度が良いため、シャフト１０２の軸ずれが起こらない。

以上のように、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａ内に装着された絶縁材１０５と、絶縁材１０５内にベアリング１０３の外輪１０３ａと所定のクリアランス１０７を有して装着され、ベアリング１０３を支持する金属ホルダ１０６と、金属ホルダ１０６の側面とベアリング１０３の外輪１０３ａの側面との間に装着された押圧体１０８とを備えたことにより、温度変化によるクリアランス１０７の変動を抑制することができる回転電機を得ることができる。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２を図１に基づいて説明する。図１において、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａ内への絶縁材１０５の固定及び、絶縁材１０５内への金属ホルダ１０６の固定をインサートモールドによる一体成型としたものである。この実施の形態２では、上述した実施の形態１と同様の効果が得られ、更に以下の効果が得られる。

上述した実施の形態１では、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａ内への絶縁材１０５の固定及び、絶縁材１０５内への金属ホルダ１０６の固定を、圧入やかしめとした場合、圧入やかしめによる金属ホルダ１０６の内周面に変形が起こる。そのため、金属ホルダ１０６の内周面の変形を考慮して、ベアリング１０３の外輪１０３ａと金属ホルダ１０６との間のクリアランス１０７を管理する必要があり、クリアランス１０７の管理が複雑となる。また、金属ホルダ１０６の内周面の変形により、円筒度や同軸度の悪化が懸念される。

また、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａ内への絶縁材１０５の固定及び、絶縁材１０５内への金属ホルダ１０６の固定を、接着とした場合、接着層の厚さの不均一により、金属ホルダ１０６の内周面のブラケット１０４に対する同軸度の悪化が懸念される。また、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａ内への絶縁材１０５の固定及び、絶縁材１０５内への金属ホルダ１０６の固定を、ネジ締結とした場合、製品サイズが大きくなることが懸念される。

この実施の形態２では、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａ内への絶縁材１０５の固定及び、絶縁材１０５内への金属ホルダ１０６の固定をインサートモールドにより一体成型とすることで、金属ホルダ１０６の内周面の組立時の変形がなく、ベアリング１０３の外輪１０３ａと金属ホルダ１０６との間のクリアランス１０７の管理が簡単となり、また、金属ホルダ１０６の内周面の円筒度、同軸度の悪化に対する懸念が無く、製品サイズも大きくならない。

実施の形態３．
この発明の実施の形態３を図２に基づいて説明する。図２はこの発明の実施の形態３に係わる回転電機を示す側断面図である。

図２において、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａと絶縁材１０５との間に、金属ホルダ１０６およびベアリング１０３の外輪１０３ａの線膨張係数と合わされた金属リング１０９を配設したものである。金属リング１０９のブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａの内周面への組み込みは例えば鋳込み等が考えられる。ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａの内周面へ組み込まれた金属リング１０９内に絶縁材１０５が固定され、金属リング１０９内に固定された絶縁材１０５内に金属ホルダ１０６が固定され、ベアリング１０３の外輪１０３ａと金属ホルダ１０６との間にクリアランス１０７が設けられている。この実施の形態３では、上述した実施の形態１と同様の効果が得られ、更に以下の効果が得られる。

上述した実施の形態１では、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａ内に絶縁材１０５を介して金属ホルダ１０６が固定されるため、温度変化した場合、金属ホルダ１０６とブラケット１０４の線膨張係数が異なると、金属ホルダ１０６の内周面が、ブラケット１０４の変形の影響を受ける場合がある。その場合、ベアリング１０３の外輪１０３ａと金属ホルダ１０６の内周面の変形量が異なるため、ベアリング１０３の外輪１０３ａと金属ホルダ１０６の内周面との間のクリアランス１０７が変化することが懸念される。（ブラケット１０４はアルミニウム材料で製作されることが多く、金属ホルダ１０６、ベアリング１０３と線膨張係数が異なる。また、絶縁材１０５は、樹脂やゴムであり、金属ホルダ１０６よりも剛性が低いため、金属ホルダ１０６の内周面に対して、絶縁材１０５の温度変化による変形の影響は小さい。）

その対策として、金属ホルダ１０６の肉厚を出来るだけ厚くして剛性を高めることで、ブラケット１０４及び絶縁材１０５の変形の影響を受けないようこにするとが考えられるが、圧入力の増大や製品のサイズアップに繋がる。

この実施の形態３では、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａの内周面に、金属ホルダ１０６およびベアリング１０３の外輪１０３ａの線膨張係数と合わされた金属リング１０９を組み込むことにより、ブラケット１０４がアルミニウム材料であった場合でも、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａの内周面は、金属リング１０９によりアルミニウム部分の温度変化による変形の影響を受け難く、金属ホルダ１０６の内周面とベアリング１０３の外輪１０３ａの温度変化による変形量を一致させることができ、温度変化によりベアリング１０３の外輪１０３ａと金属ホルダ１０６との間のクリアランス１０７が変化し難い。

以上のように、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａの内周面に、金属ホルダ１０６およびベアリング１０３の外輪１０３ａの線膨張係数と合わされた金属リング１０９を組み込むことにより、温度変化によるクリアランス１０７の変動を抑制することができる回転電機を得ることができる。

実施の形態４．
この発明の実施の形態４を図３〜図５に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。に基づいて説明する。図３はこの発明の実施の形態４に係わる回転電機を示す正面断面図である。図４はこの発明の実施の形態４に係わる回転電機の要部を示す正面断面図である。図５はこの発明の実施の形態４に係わる回転電機の要部を示す側断面図である。

これら各図において、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａの内周面に絶縁材１０５を固定し、絶縁材１０５の内周面に金属ホルダ１０６を固定する際、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａの内周面と絶縁材１０５及び、絶縁材１０５と金属ホルダ１０６の圧入部を部分的に圧入とする。すなわち、絶縁材１０５の一部である圧入突出部１０５ｂ，１０５ｃがブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａの内周面と金属ホルダ１０６の外周面に圧入されている。この実施の形態４では、上述した実施の形態１と同様の効果が得られ、更に以下の効果が得られる。

上述した実施の形態１では、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａの内周面と絶縁材１０５及び、絶縁材１０５と金属ホルダ１０６との全面を圧入とした場合、圧入代に応じて、金属ホルダ１０６の内周面の変形が起こる。ベアリング１０３の外輪１０３ａと金属ホルダ１０６との間にクリアランス１０７を最適値とするためには、精度の高い圧入代の管理が必要となる。

この実施の形態４では、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａの内周面と絶縁材１０５及び、絶縁材１０５と金属ホルダ１０６の圧入部を部分的に圧入としたものである。すなわち、絶縁材１０５の一部、例えば図３に示すように円周方向に対して上下方向および左右方向の４箇所に圧入突出部１０５ｂ，１０５ｃを設け、絶縁材１０５の圧入突出部１０５ｂがブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａの内周面に圧入され、絶縁材１０５の圧入突出部１０５ｃが金属ホルダ１０６の外周面に圧入することにより、金属ホルダ１０６の内周面の変形を極力抑えることが出来、精度の高い圧入代の管理の必要がなくなる。

また、部分的な圧入部の形状は、円周方向に対して上下方向および左右方向の４箇所の場合を示したが、これに限定されるものではなく、円周方向に対して３箇所以上であれば、同様の効果を奏する。（３箇所以上であれば、ベアリングボックス１０４ａ、絶縁材１０５、金属ホルダ１０６の中心が決まる）

実施の形態５．
この発明の実施の形態５を図６〜図８に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。に基づいて説明する。図６はこの発明の実施の形態５に係わる回転電機を示す正面断面図である。図７はこの発明の実施の形態５に係わる回転電機の要部を示す正面断面図である。図８はこの発明の実施の形態５に係わる回転電機の要部を示す側断面図である。

これら各図において、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａの内周面に絶縁材１０５を固定し、絶縁材１０５の内周面に金属ホルダ１０６を固定する際、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａの内周面と絶縁材１０５及び、絶縁材１０５と金属ホルダ１０６の固定部を非円筒形状とする。すなわち、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａ内の一部１０４ｂ及び、金属ホルダ１０６の外周の一部１０６ｂを非円筒形状とする。絶縁材１０５のベアリングボックス１０４ａ内の一部１０４ｂ及び、金属ホルダ１０６の外周の一部１０６ｂと相対する内周１０５ｄ、外周１０５ｅを非円筒形状とする。（ベアリングボックス１０４ａ内の一部１０４ｂと金属ホルダ１０６の外周の一部１０６ｂは相対させなくても、良い）

上述した実施の形態１では、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａの内周面と絶縁材１０５及び、絶縁材１０５と金属ホルダ１０６の固定部が円筒形状であるため、振動等により、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａの内周面と絶縁材１０５、金属ホルダ１０６が分離し回転する可能性が考えられる。

この実施の形態５では、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａ内の一部１０４ｂ及び、金属ホルダ１０６の外周の一部１０６ｂを非円筒形状とする。絶縁材１０５のベアリングボックス１０４ａ内の一部１０４ｂ及び、金属ホルダ１０６の外周の一部１０６ｂと相対する内周１０５ｄ、外周１０５ｅを非円筒形状とする（ベアリングボックス１０４ａ内の一部１０４ｂと金属ホルダ１０６の外周の一部１０６ｂは相対させなくても、良い）ことで、周り止め機能があり、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａの内周面と絶縁材１０５、金属ホルダ１０６が分離し回転することがない。

また、非円筒形状部は、円周方向に対して上下方向の２箇所の場合を示したが、これに限定されるものではなく、円周方向に対して１箇所以上であれば、同様の効果を奏する。（１箇所以上であれば、回り止め効果がある。）

実施の形態６．
この発明の実施の形態６を図９に基づいて説明する。図９はこの発明の実施の形態６に係わる回転電機を示す側断面図である。

図９において、１０１は回転子、１０２はシャフト、１０３はベアリング、１０３ａは外輪、１０３ｂは内輪、１０３ｃは転動体、１０４はブラケット、１０４ａはベアリングボックスであり、上述した実施の形態１と同様の構成である。

１１５はベアリング１０３の外輪１０３ａに装着された樹脂やゴムなどで構成された絶縁材であり、断面Ｌ字形で全体を略円筒状に形成され、一端部１１５ａがベアリング１０３の外輪１０３ａの側面でシャフト１０２側に伸長している。１１６は絶縁材１１５の外周側に装着された金属ホルダであり、断面Ｌ字形で全体を略円筒状に形成され、一端部１１６ａが絶縁材１１５の一端部１１５ａに沿ってシャフト１０２側に伸長している。１１９はブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａ内に金属ホルダ１１６の外周面と所定のクリアランス１１７を有して装着され、ベアリング１０３を支持する金属リングである。１１８は金属ホルダ１１６の一端部１１６ａの側面とブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａ内の側面との間に装着されたウェーブワッシャや皿バネなどの押圧体である。この実施の形態６では、上述した実施の形態１と同様の効果が得られ、更に以下の効果が得られる。

上述した実施の形態１では、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａ内に絶縁材１０５及び、その絶縁材１０５内に金属ホルダ１０６を固定しているが、ブラケット１０４はベアリング１０３よりも大きく、組立作業が大がかりとなる。

この実施の形態６では、ベアリング１０３の外輪１０３ａに絶縁材１１５を固定し、絶縁材１１５の外周側に金属ホルダ１１６を固定することにより、コンパクトに作業できるため、作業性がアップする。また、この実施の形態６では、温度変化があった場合でも、金属ホルダ１１６の外周側のクリアランス１１７を出来るだけ小さくし、常にクリアランス１１７が確保されることが必要となる。ブラケット１０４と金属ホルダ１１６の線膨張係数が異なる場合、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａの内周面に金属リング１１９を組み込み（鋳込み）、金属リング１１９と金属ホルダ１１６、ベアリング１０３の外輪１０３ａの線膨張係数を合わせることにより、金属ホルダ１１６の外周側と金属リング１１９内周面との間のクリアランス１１７を確保することができる。

以上のように、ベアリング１０３の外輪１０３ａに装着された絶縁材１１５と、絶縁材１１５の外周側に装着された金属ホルダ１１６と、ブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａ内に金属ホルダ１１６の外周面と所定のクリアランス１１７を有して装着され、ベアリング１０３を支持する金属リング１１９と、金属ホルダ１１６の一端部１１６ａの側面とブラケット１０４のベアリングボックス１０４ａ内の側面との間に装着されたウェーブワッシャや皿バネなどの押圧体１１８とを備えたことにより、温度変化によるクリアランス１１７の変動を抑制することができる回転電機を得ることができる。

なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

この発明は、温度変化によるクリアランスの変動を抑制することができる回転電機の実現に好適である。

５６固定子、１０１回転子、１０２シャフト、１０３ベアリング、１０３ａ外輪、１０４ブラケット、１０４ａベアリングボッククス、１０４ｂ一部、１０５絶縁材、１０５ｂ圧入突出部、１０５ｃ圧入突出部、１０５ｄ内周、１０５ｅ外周、１０６金属ホルダ、１０６ｂ一部、１０７クリアランス、１０８押圧体、１０９金属リング、１１５絶縁材、１１６金属ホルダ、１１７クリアランス、１１８押圧体、１１９金属リング。

Claims

コイルが巻回されてなる固定子と、前記固定子を固定するフレームと、前記固定子とわずかな空隙を介して対向する回転子と、前記回転子が固着され、ベアリングを介して回転自在に支承されるシャフトと、前記ベアリングをベアリングボックス内で支持するブラケットを有する回転電機であって、前記ブラケットの前記ベアリングボックス内に装着され、一端部が前記シャフト側に伸長する絶縁材と、前記絶縁材内に前記ベアリングの外輪と所定のクリアランスを有して装着され、一端部が前記シャフト側に前記ベアリングの外輪の外部側側面と空間を有して伸長し、前記ベアリングを支持する金属ホルダと、前記金属ホルダの一端部の側面と前記ベアリングの前記外輪の外部側側面との間に装着された押圧体とを備えたことを特徴とする回転電機。
前記ブラケットの前記ベアリングボックス内への前記絶縁材及び前記金属ホルダの装着はインサートモールドにより装着されることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
前記金属ホルダの線膨張係数は前記ベアリングの前記外輪の線膨張係数と同等であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
前記ブラケットの前記ベアリングボックスと前記絶縁材との間に前記金属ホルダおよび前記ベアリングの前記外輪の線膨張係数と合わされた金属リングを配設したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
前記ブラケットの前記ベアリングボックスと前記絶縁材との間に前記金属ホルダおよび前記ベアリングの前記外輪の線膨張係数と合わされた金属リングを配設したことを特徴とする請求項３に記載の回転電機。
前記絶縁材の３箇所以上の一部が前記ブラケットの前記ベアリングボックス内と前記金属ホルダの外周部に圧入されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の回転電機。
前記ブラケットの前記ベアリングボックス内の１箇所以上の一部及び、前記金属ホルダの外周の１箇所以上の一部を非円筒形状とするとともに、前記絶縁材の前記ベアリングボックス内の一部及び、前記金属ホルダの外周の一部と相対する内周、外周を非円筒形状とすることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の回転電機。
コイルが巻回されてなる固定子と、前記固定子を固定するフレームと、前記固定子とわずかな空隙を介して対向する回転子と、前記回転子が固着され、ベアリングを介して回転自在に支承されるシャフトと、前記ベアリングをベアリングボックス内で支持するブラケットを有する回転電機であって、前記ベアリングの外輪に装着され、一端部が前記シャフト側に伸長し前記ベアリングの外輪の外部側側面に当接する絶縁材と、前記絶縁材の外周側に装着され、一端部が前記シャフト側に前記ブラケットの前記ベアリングボックスの内側面と空間を有して伸長し前記絶縁材の一端部に当接する金属ホルダと、前記ブラケットの前記ベアリングボックス内に前記金属ホルダの外周面と所定のクリアランスを有して装着され、前記ベアリングを支持する金属リングと、前記金属ホルダの一端部の側面と前記ブラケットの前記ベアリングボックスの内側面との間に装着された押圧体とを備えたことを特徴とする回転電機。