JP6113377B1 - Rotating electric machine - Google Patents
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Abstract
回転電機は、軸受(24a)と、第1ハウジング部(41a)及び第2ハウジング部(42a)を具備し、第1ハウジング部(41a)と第2ハウジング部(42a)とで軸受(24a)を挟んで固定するとハウジング(46a)と、ハウジング(46a)を固定するブラケット(31a)を有する回転電機本体とを備え、第1ハウジング部(41a)は、第2ハウジング部(42a)とブラケット(31a)との間に設置されており、第1ハウジング部(41a)と第2ハウジング部(42a)とに、ハウジング(46a)をブラケット(31a)に固定するための第1貫通穴(44a)が設けられている。The rotating electrical machine includes a bearing (24a), a first housing part (41a), and a second housing part (42a), and the first housing part (41a) and the second housing part (42a) have a bearing (24a). And a rotating electrical machine body having a bracket (31a) for fixing the housing (46a). The first housing part (41a) includes a second housing part (42a) and a bracket ( 31a) and a first through hole (44a) for fixing the housing (46a) to the bracket (31a) in the first housing part (41a) and the second housing part (42a). Is provided.
Description
本発明は、軸受を備える回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine including a bearing.
近年、回転電機はインバータといった制御機械によって制御されて、高速運転及び省エネルギーを目的とした動力源として産業機器を中心に広く活用されている。その結果、回転電機の高速運転化にともなう本体の冷却性能及び信頼性の向上が強く求められている。 In recent years, rotating electrical machines are controlled by a control machine such as an inverter, and are widely used mainly in industrial equipment as a power source for high speed operation and energy saving. As a result, there is a strong demand for improvements in the cooling performance and reliability of the main body accompanying the high-speed operation of the rotating electrical machine.
特に回転電機の回転機構を実現する部品である軸受に関して、寿命を改善化するため、新たな構造材及び新たな構成材の導入の研究開発が盛んに行われている。しかしながら、一般に軸受は消耗品であるため、一定期間使用を経た軸受の交換は、回転電機の使用上の制約事項となっているのが現状である。 In particular, in order to improve the life of a bearing that is a component that realizes a rotating mechanism of a rotating electrical machine, research and development for introducing a new structural material and a new component have been actively conducted. However, since a bearing is generally a consumable item, replacement of the bearing after a certain period of use is a restriction on the use of the rotating electrical machine.
軸受は、一般に内輪である軌道輪、転動体及び保持器から構成されており、軌道輪が滑らかに回転動作するように、潤滑油が封入されている。しかしながら、軸受には、スラスト方向及びラジアル方向の荷重が頻繁に作用するため、回転電機が回転する都度、転動体と軌道輪との間、又は転動体と保持器との間に動摩擦による摩耗が発生する。その結果軸受は、徐々に回転性能が低下する。よって、一定期間の走行動作を経た軸受は、新品との交換が必要な保守部品となる。 The bearing is generally composed of an inner ring raceway, a rolling element, and a cage, and is filled with lubricating oil so that the raceway rotates smoothly. However, since thrust and radial loads are frequently applied to the bearing, wear due to kinetic friction occurs between the rolling element and the raceway or between the rolling element and the cage each time the rotating electrical machine rotates. Occur. As a result, the rotational performance of the bearing gradually decreases. Therefore, the bearing that has undergone the traveling operation for a certain period becomes a maintenance part that needs to be replaced with a new one.
軸受を新品に交換する際、まず回転電機本体が分解され、回転電機本体から回転子が取り出される。次に、専用治具によって回転子が軸受から引き抜かれる。この際、回転電機庫内を汚損しないために、清浄度が保たれた環境での作業が必要である。特に磁石モータにおいては、磁石による回転電機庫内への粉塵吸引の影響が顕著となることから、一般に客先での交換は許可されておらず、回転電機を製造者の元へ運搬した上での作業が必要となる。 When the bearing is replaced with a new one, the rotating electrical machine main body is first disassembled, and the rotor is taken out from the rotating electrical machine body. Next, the rotor is pulled out from the bearing by a dedicated jig. At this time, it is necessary to work in an environment in which cleanliness is maintained in order not to pollute the inside of the rotating electrical machine. In particular, in magnet motors, the influence of suction of dust into the rotating electrical machine by the magnet becomes significant, so replacement at the customer is generally not permitted, and after transporting the rotating electrical machine to the manufacturer, Work is required.
特許文献1には、回転電機本体を分解不要で軸受交換可能な構造が開示されている。 Patent Document 1 discloses a structure in which a bearing can be replaced without disassembling the rotating electrical machine main body.
しかしながら、特許文献1に開示される構造は、ハウジングをブラケットに固定するボルトと、ハウジング内に軸受を固定するためのボルトとが別々になっている。したがって、特許文献1に開示される構造では、軸受を交換する際には、ハウジングをブラケットに固定するボルトを取り外す作業と、ハウジング内に軸受を固定するためのボルトを取り外す作業とが必要である。さらに、軸受の交換後には、ハウジング内に軸受を固定するためのボルトを取り付ける作業と、ハウジングをブラケットに固定するボルトを取り外す作業とが必要である。このように特許文献1に開示される構造は、軸受交換作業時のボルトの取り外し及び取り付け作業の工数が多くメンテナンス性に優れているとは言えない。したがって、特許文献1に開示される構造は、軸受交換作業時のメンテナンス性の向上が望まれていた。 However, in the structure disclosed in Patent Document 1, the bolt for fixing the housing to the bracket and the bolt for fixing the bearing in the housing are separated. Therefore, in the structure disclosed in Patent Document 1, when replacing the bearing, an operation of removing the bolt for fixing the housing to the bracket and an operation of removing the bolt for fixing the bearing in the housing are required. . Furthermore, after the replacement of the bearing, an operation of attaching a bolt for fixing the bearing in the housing and an operation of removing the bolt for fixing the housing to the bracket are required. As described above, the structure disclosed in Patent Document 1 cannot be said to be excellent in maintainability because it requires many man-hours for bolt removal and attachment during the bearing replacement operation. Therefore, the structure disclosed in Patent Document 1 has been desired to improve the maintainability during the bearing replacement operation.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転電機本体の分解が不要で、容易にベアリングを交換できる回転電機を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a rotating electrical machine that can easily replace a bearing without disassembling the rotating electrical machine main body.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、軸受と、第1ハウジング部及び第2ハウジング部を具備し、第1ハウジング部と第2ハウジング部とで軸受を挟んで固定するハウジングと、ハウジングを固定するブラケットを有する回転電機本体とを備える。本発明では、第1ハウジング部は、第2ハウジング部とブラケットとの間に設置されている。本発明では、第1ハウジング部と第2ハウジング部とに、ハウジングをブラケットに固定するための第1貫通穴が設けられている。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a bearing, a first housing part, and a second housing part, and the first housing part and the second housing part are sandwiched and fixed. And a rotating electrical machine main body having a bracket for fixing the housing. In the present invention, the first housing part is installed between the second housing part and the bracket. In this invention, the 1st through-hole for fixing a housing to a bracket is provided in the 1st housing part and the 2nd housing part.
本発明に係る回転電機は、回転電機本体の分解が不要で、容易にベアリングを交換できるという効果を奏する。 The rotating electrical machine according to the present invention does not require disassembly of the rotating electrical machine main body, and has an effect that the bearing can be easily replaced.
以下に、本発明の実施の形態に係る回転電機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Below, the rotary electric machine which concerns on embodiment of this invention is demonstrated in detail based on drawing. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る回転電機の断面図である。図2は、実施の形態1に係る回転電機の回転電機本体の構成を示す図である。回転電機10は、中心軸C回りに回転可能にシャフト22を支持するベアリングである軸受24a,24bと、軸受24aを固定するとともに軸受24aを覆うハウジング46aと、軸受24bを固定するとともに軸受24bを覆うハウジング46bと、ハウジング46aを固定するブラケット31aと、ハウジング46bを固定するブラケット31bと、固定子25が設置された筒体27と、シャフト22に固定された回転子20とを有する。ハウジング46aは、第1ハウジング部41a及び第2ハウジング部42aを備える。シャフト22の軸方向において、第1ハウジング部41aは、第2ハウジング部42aとブラケット31aとの間に設置されている。ハウジング46bは、第1ハウジング部41b及び第2ハウジング部42bを備える。シャフト22の軸方向において、第1ハウジング部41bは、第2ハウジング部42bとブラケット31bとの間に設置されている。Embodiment 1 FIG.
1 is a cross-sectional view of a rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a rotating electrical machine main body of the rotating electrical machine according to the first embodiment. The rotating
図2に示すように、シャフト22、回転子20、固定子25、筒体27及びブラケット31a,31bは、回転電機本体50を構成している。
As shown in FIG. 2, the
図1に示すように、第1ハウジング部41a、第2ハウジング部42a及びブラケット31aには、ブラケット31aにハウジング46aを固定するための第1貫通穴44aが設けられている。第1貫通穴44aは、ブラケット31aの部分に雌ねじが形成されている。これにより、回転電機10の外側から固定ボルト40aによって、第1ハウジング部41a及び第2ハウジング部42aを介して回転電機本体50に軸受24aを固定及び取り外しが可能である。なお、第1貫通穴44aの第1ハウジング部41a及び第2ハウジング部42aの部分にも雌ねじを設けてもよい。すなわち、第1貫通穴44aの少なくともブラケット31aの部分に雌ねじが設けられていれば良い。なお、第1貫通穴44aのブラケット31aの部分のみに雌ねじを設けることで、固定ボルト40aをねじ止めする際に、固定ボルト40aのねじ頭によって第1ハウジング部41a及び第2ハウジング部42aをブラケット31aに押し付けることができる。すなわち、第1貫通穴44aのブラケット31aの部分のみに雌ねじを設けることで、ブラケット31aと第1ハウジング部41aとの間又は第1ハウジング部41aと第2ハウジング部42aとの間に隙間が生じることを防止できる。
As shown in FIG. 1, the 1st through-
第1ハウジング部41b、第2ハウジング部42b及びブラケット31bには、ブラケット31bにハウジング46bを固定するための第1貫通穴44bが設けられている。第1貫通穴44bは、ブラケット31bの部分に雌ねじが形成されている。これにより、回転電機10の外側から固定ボルト40bによって、第1ハウジング部41b及び第2ハウジング部42bを介して回転電機本体50に軸受24bを固定及び取り外しが可能である。なお、第1貫通穴44bの第1ハウジング部41b及び第2ハウジング部42bの部分にも雌ねじを設けてもよい。すなわち、第1貫通穴44bの少なくともブラケット31bの部分に雌ねじが設けられていれば良い。なお、第1貫通穴44bのブラケット31bの部分のみに雌ねじを設けることで、固定ボルト40bをねじ止めする際に、固定ボルト40bのねじ頭によって第1ハウジング部41b及び第2ハウジング部42bをブラケット31bに押し付けることができる。すなわち、第1貫通穴44bのブラケット31bの部分のみに雌ねじを設けることで、ブラケット31bと第1ハウジング部41bとの間又は第1ハウジング部41bと第2ハウジング部42bとの間に隙間が生じることを防止できる。
The
第1ハウジング部41a及び第2ハウジング部42aには、第1貫通穴44aとは別に、第2貫通穴45aが設けられている。第2貫通穴45aは、少なくとも第1ハウジング部41aの部分に雌ねじが形成されている。
In addition to the first through
第1ハウジング部41b及び第2ハウジング部42bには、第1貫通穴44bとは別に、第2貫通穴45bが設けられている。第2貫通穴45bは、少なくとも第1ハウジング部41bの部分に雌ねじが形成されている。
In addition to the first through
ブラケット31aは、第2貫通穴45aに対向する箇所に、ガイド穴32aが設けられている。ガイド穴32aは、断面円形の凹形状とすることができるが、これに限定されない。
The
ブラケット31bは、第2貫通穴45bに対向する箇所に、ガイド穴32bが設けられている。ガイド穴32bは、断面円形の凹形状とすることができるが、これに限定されない。
The
以下、軸受24aを取り外す手順について説明する。なお、軸受24bを取り外す手順は、軸受24aを取り外す手順と同様であるため、説明は省略する。
Hereinafter, a procedure for removing the
図3は、実施の形態1に係る回転電機の部分拡大図である。軸受24aを取り外す場合、作業者は、固定ボルト40aを取り外し、ブラケット31aと第1ハウジング部41a及び第2ハウジング部42aとの固定を解除する。その後、作業者は、図3に示すように、取り外しボルト43aを第2貫通穴45aに挿入し矢印Aで示すように回転させる。第2貫通穴45aに雌ねじが形成されているためにブラケット31aに対して取り外しボルト43aの押し込み力が発生する。したがって、軸受24aは、第1ハウジング部41a及び第2ハウジング部42aごと図3中の矢印B方向に、シャフト22に対して相対的に摺動する。すなわち、シャフト22の軸方向と平行に、ブラケット31aから第1ハウジング部41a及び第2ハウジング部42aが離れる方向に移動する。
FIG. 3 is a partially enlarged view of the rotating electrical machine according to the first embodiment. When removing the
ガイド穴32aは、取り外しボルト43aを第2貫通穴45aに挿入した際に取り外しボルト43aの先端が当たる箇所に形成されている。したがって、軸受24aを取り外す際には、ガイド穴32aに取り外しボルト43aの先端が嵌め込まれるため、シャフト22の回転軸を中心とした不要な回転運動が防止される。ガイド穴32aには雌ねじが形成されていないため、取り外しボルト43aはブラケット31aには結合されない。
The
シャフト22は、通常運転時に軸受24aが設置される軸受設置部221aよりもシャフト径が大きい拡径部222aを有している。拡径部222aは、ブラケット31aの内側面311aと図1に示した回転子20の側面20aとの間に設けられている。拡径部222aは、シャフト22の軸方向へのブラケット31aの不要な移動を抑制する。さらに、シャフト22は、通常運転時に軸受24aが設置される軸受設置部221aよりもシャフト径が小さい縮径部223aを有している。縮径部223aは、ブラケット31aの外側端面312aよりも、外側に設けられている。したがって、シャフト22の軸方向と平行に、ブラケット31aから第1ハウジング部41a及び第2ハウジング部42aが離れる方向に移動させ、第1ハウジング部41aの内側面411aがシャフト22の縮径部223aに到達すると、ブラケット31aとハウジング46aとの結合解除を経た後、軸受24aとシャフト22との結合が解除され、図3に示すように軸受24aの取り外しが可能となる。
The
また、取り外しボルト43aは、第1ハウジング部41aの内側面411aが、シャフト22の縮径部223aに到達するまでハウジング46aをシャフト22に題して摺動可能とする長さを備えている。軸受24aを取り外す際は、固定ボルト40aを外した後に取り外しボルト43aを挿入する手順となるため、第1貫通穴44aと第2貫通穴45aとで径が同じで、固定ボルト40aと取り外しボルト43aとのボルト径が同じであり、かつ固定ボルト40aが軸受24aをシャフト22から取り外せる長さを有するのであれば、固定ボルト40aと取り外しボルト43aとを共用化できる。すなわち、第1貫通穴44aの雌ねじと第2貫通穴45aの雌ねじとが、同じ形状を有する雄ねじをねじ止め可能であれば、固定ボルト40aと取り外しボルト43aとを共用化できる。
The
ボルトの共用化により、固定ボルト40aを第1貫通穴44aから引き抜いた後、固定ボルト40aをそのまま取り外しボルト43aに転用して第2貫通穴45aに挿入可能であるため、作業間違いの防止を図るとともに、作業の簡素化を実現できる。
Since the fixing
図1、図2及び図3には、第1貫通穴44aがブラケット31aを貫通する構造を挙げたが、第1貫通穴44aは、必ずしもブラケット31aを貫通していなくても良い。第1貫通穴44aは、固定ボルト40aによりブラケット31a、第1ハウジング部41a及び第2ハウジング部42aを分離可能に結合する機能を備えていればよい。同様に、図1には、第1貫通穴44bがブラケット31bを貫通する構造を挙げたが、第1貫通穴44bは、必ずしもブラケット31bを貫通していなくても良い。第1貫通穴44bは、固定ボルト40bによりブラケット31b、第1ハウジング部41b及び第2ハウジング部42bを分離可能に結合する機能を備えていればよい。
Although FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3 show the structure in which the first through
第2貫通穴45a,45bは、ハウジング46a,46bに少なくとも一つ設けられる。第2貫通穴45a,45bを複数設ける場合には、ハウジング46a,46bをブラケット31a,31b面に対して平行に保ちながらハウジング46a,46b及び軸受24a,24bをシャフト22に対して摺動させることが可能であり、ハウジング46a,46b及び軸受24a,24bの損傷を防止できる。第2貫通穴45a,45bを複数設ける場合には、周方向に等間隔に配置することで、ハウジング46a,46bをブラケット31a,31b面に対して平行に保つ効果を高めることができる。
At least one second through
実施の形態1に係る回転電機10は、第1ハウジング部41a及び第2のハウジング部42aが、第1貫通穴44aを用いてブラケット31aに固定される。したがって、実施の形態1に係る回転電機10は、第1貫通穴44aから固定ボルト40aを取り外せば、ハウジング46aをブラケット31aから取り外すことが可能な状態となり、かつハウジング46aから軸受24aを取り出すことが可能な状態となる。よって、実施の形態1に係る回転電機10は、回転電機本体50を分解することなく、容易に軸受24aを交換できる。軸受24bについても同様であり、実施の形態1に係る回転電機10は、第1貫通穴44bから固定ボルト40bを取り外せば、ハウジング46bをブラケット31bから取り外すことが可能な状態となり、かつハウジング46bから軸受24bを取り出すことが可能な状態となる。
In the rotating
したがって、実施の形態1に係る回転電機は、固定ボルトを取り外すだけで、ハウジングをブラケットから取り外せる状態であり、かつハウジングから軸受を取り外せる状態にすることができる。また、実施の形態1に係る回転電機は、軸受の交換後には、固定ボルトを取り付けるだけで、軸受をハウジングに固定し、かつハウジングをブラケットに固定することができる。したがって、実施の形態1に係る回転電機は、軸受交換後のボルト取り付け作業の工数も削減できる。これにより、実施の形態1に係る回転電機は、軸受交換作業の労力を軽減できる。 Therefore, the rotating electrical machine according to Embodiment 1 can be in a state in which the housing can be removed from the bracket and the bearing can be removed from the housing simply by removing the fixing bolt. In addition, the rotating electrical machine according to the first embodiment can fix the bearing to the housing and the housing to the bracket only by attaching the fixing bolt after the replacement of the bearing. Therefore, the rotating electrical machine according to the first embodiment can also reduce the man-hours for bolt mounting work after bearing replacement. Thereby, the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 can reduce the labor of a bearing replacement | exchange operation | work.
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
10 回転電機、20 回転子、20a 側面、22 シャフト、24a,24b 軸受、25 固定子、27 筒体、31a,31b ブラケット、40a,40b 固定ボルト、41a,41b 第1ハウジング部、42a,42b 第2ハウジング部、43a 取り外しボルト、44a,44b 第1貫通穴、45a,45b 第2貫通穴、46a,46b ハウジング、50 回転電機本体、221a 軸受設置部、222a 拡径部、223a 縮径部、311a 内側面、312a 外側端面。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
第1ハウジング部及び第2ハウジング部を具備し、前記第1ハウジング部と前記第2ハウジング部とで前記軸受を挟んで固定するハウジングと、
前記ハウジングを固定するブラケットを有する回転電機本体とを備え、
前記第1ハウジング部は、前記第2ハウジング部と前記ブラケットとの間に設置されており、
前記第1ハウジング部と前記第2ハウジング部とに、前記ハウジングを前記ブラケットに固定するための第1貫通穴が設けられており、
前記第1ハウジング部と前記第2ハウジング部とに、前記第1貫通穴とは異なる第2貫通穴が設けられており、
前記第2貫通穴は、前記ブラケットまで達しており、少なくとも前記第1ハウジング部の部分に雌ねじが形成されていることを特徴とする回転電機。 A bearing,
A housing having a first housing portion and a second housing portion, the first housing portion and the second housing portion sandwiching and fixing the bearing;
A rotating electrical machine main body having a bracket for fixing the housing;
The first housing part is installed between the second housing part and the bracket,
A first through hole for fixing the housing to the bracket is provided in the first housing part and the second housing part ,
A second through hole different from the first through hole is provided in the first housing part and the second housing part,
The rotating electric machine according to claim 1, wherein the second through hole reaches the bracket, and a female screw is formed at least in the first housing portion .
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