JPH034018A - 高速回転機器の保護機構 - Google Patents
高速回転機器の保護機構Info
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- JPH034018A JPH034018A JP1139824A JP13982489A JPH034018A JP H034018 A JPH034018 A JP H034018A JP 1139824 A JP1139824 A JP 1139824A JP 13982489 A JP13982489 A JP 13982489A JP H034018 A JPH034018 A JP H034018A
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- bearing
- shaft
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/52—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
-
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-
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- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
- F16C19/16—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
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- F16C19/546—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing
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-
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- F16C2360/44—Centrifugal pumps
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-
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
- F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
- F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
- F16C35/07—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
- F16C35/077—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element between housing and outer race ring
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、ターボ分子ポンプや高速スピンドル等に利用
される高速回転機器の保護機構に関するものである。
される高速回転機器の保護機構に関するものである。
[従来の技術]
第3図は、高速回転機器の一例としてターボ分子ポンプ
本体を示している。図示ポンプ本体は、回転体1がシャ
フト2及び該シャフト2に固着された有底筒状ロータ3
からなっており、シャフト2の上下2箇所に配設された
ボールベアリング4.5によって回転可能に支承されて
いる。上部ベアリング4は、第4図に示すようにリテー
ナ4aを介してモータケース9の側壁9aおよび頂板9
bに支持させである。下部ベアリング5においても略同
様である。そして、これらのベアリング4.5を潤滑す
るために、先端をオイルタンク6に浸したノズル7がシ
ャフト2の下端に取着してあり、該シャフト2の回転に
伴ってノズル7が吸上げたオイルをシャフト2内部を通
して前記上部ベアリング4及び下部ベアリング5にそれ
ぞれ導き、しかる後オイルタンク6に落として回収する
という強制循環を営む構造になっている(グリースで潤
滑する場合もある)。
本体を示している。図示ポンプ本体は、回転体1がシャ
フト2及び該シャフト2に固着された有底筒状ロータ3
からなっており、シャフト2の上下2箇所に配設された
ボールベアリング4.5によって回転可能に支承されて
いる。上部ベアリング4は、第4図に示すようにリテー
ナ4aを介してモータケース9の側壁9aおよび頂板9
bに支持させである。下部ベアリング5においても略同
様である。そして、これらのベアリング4.5を潤滑す
るために、先端をオイルタンク6に浸したノズル7がシ
ャフト2の下端に取着してあり、該シャフト2の回転に
伴ってノズル7が吸上げたオイルをシャフト2内部を通
して前記上部ベアリング4及び下部ベアリング5にそれ
ぞれ導き、しかる後オイルタンク6に落として回収する
という強制循環を営む構造になっている(グリースで潤
滑する場合もある)。
なお、シャフト2の中央部には、該シャフト2に回転動
力を付与するために、モータロータ8a及びモータステ
ータ8bからなる高周波モータ8が構成されており、該
モータ8は前述したベアリング4.5等とともに前記モ
ータケース9内に一体に収容されている。また、ロータ
3の外周にはロータj13aが外方に向けて突設されて
おり、−方のステータ10内周には多段に積層してなる
スペーサ10aの各スペーサ10a間に挾持されたステ
ータ翼10bが内方に向けて突設されている。
力を付与するために、モータロータ8a及びモータステ
ータ8bからなる高周波モータ8が構成されており、該
モータ8は前述したベアリング4.5等とともに前記モ
ータケース9内に一体に収容されている。また、ロータ
3の外周にはロータj13aが外方に向けて突設されて
おり、−方のステータ10内周には多段に積層してなる
スペーサ10aの各スペーサ10a間に挾持されたステ
ータ翼10bが内方に向けて突設されている。
すなわち、両翼3a、10bは交互に近接して重合配置
されることでタービンを形成してなる。
されることでタービンを形成してなる。
[発明が解決しようとする課題]
ところで、このポンプは前述した如くシャフト2の中央
部にモータケース9が配設されている関係」二、図に明
らかなようにロータ3をシャフト2の北側に取着せざる
を得ない事情があり、このため回転体1の重心が上部ベ
アリング4の近傍に偏位している。したがって、ポンプ
運転中に上部ベアリング4に作用する負荷荷重は非常に
大きく、破損は大抵この上部ベアリング4から起こる。
部にモータケース9が配設されている関係」二、図に明
らかなようにロータ3をシャフト2の北側に取着せざる
を得ない事情があり、このため回転体1の重心が上部ベ
アリング4の近傍に偏位している。したがって、ポンプ
運転中に上部ベアリング4に作用する負荷荷重は非常に
大きく、破損は大抵この上部ベアリング4から起こる。
そして、この場合重心位置に近い部分の支えがなくなる
のであるから回転体1は異常に大きな振れ回りを起こし
、その結果、ロータ翼3aとスペーサ10a、或いは、
ロータ翼付根とステータ翼10bが接触してタービンが
破壊される等、ポンプにとって致命的な損害となること
が多い。このように、図示ポンプは特に上部ベアリング
4の破損を契機に重大な事故に発展する危険性を常には
らんでおり、ポンプの安全性と信頼性を向上させる観点
から何らかの対策を施しておくことが望ましいと考えら
れる。
のであるから回転体1は異常に大きな振れ回りを起こし
、その結果、ロータ翼3aとスペーサ10a、或いは、
ロータ翼付根とステータ翼10bが接触してタービンが
破壊される等、ポンプにとって致命的な損害となること
が多い。このように、図示ポンプは特に上部ベアリング
4の破損を契機に重大な事故に発展する危険性を常には
らんでおり、ポンプの安全性と信頼性を向上させる観点
から何らかの対策を施しておくことが望ましいと考えら
れる。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので
あって、ターボ分子ポンプを始めとして略同様の事情を
有した各種高速回転機器を対象に、ベアリングが破損し
た際に生じる重大な事故を未然に防止することのできる
保護機構を提供することを目的としている。
あって、ターボ分子ポンプを始めとして略同様の事情を
有した各種高速回転機器を対象に、ベアリングが破損し
た際に生じる重大な事故を未然に防止することのできる
保護機構を提供することを目的としている。
[課題を解決するための手段]
本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手
段を講じたものである。
段を講じたものである。
すなわち、本発明に係る高速回転機器の保護機構は、叙
述した対をなすボールベアリングを備えてなるものにお
いて、一方のベアリング近傍に回転体の振れ回りが過大
になった時にのみ該回転体に添接し得る保護用のボール
ベアリングを配設するとともに、この保護ベアリングに
回転体が添接した場合にのみ該回転体を通じて前記保護
ベアリングが他方のベアリングと電気的に導通可能な状
態となるように構成し、これら保護ベアリング及び他方
のベアリングに導通検出器を接続したことを特徴として
いる。
述した対をなすボールベアリングを備えてなるものにお
いて、一方のベアリング近傍に回転体の振れ回りが過大
になった時にのみ該回転体に添接し得る保護用のボール
ベアリングを配設するとともに、この保護ベアリングに
回転体が添接した場合にのみ該回転体を通じて前記保護
ベアリングが他方のベアリングと電気的に導通可能な状
態となるように構成し、これら保護ベアリング及び他方
のベアリングに導通検出器を接続したことを特徴として
いる。
[作用]
このような構成により、負荷荷重の大きい方(したがっ
て破損し易い方)のベアリングを保護ベアリングによっ
てバックアップしておけば、そのベアリングが破損して
も回転体をステータ側に接触するより先に保護ベアリン
グに添接させることができるので、機器全体が即座に重
大な事故に至る危険性を有効に回避することができる。
て破損し易い方)のベアリングを保護ベアリングによっ
てバックアップしておけば、そのベアリングが破損して
も回転体をステータ側に接触するより先に保護ベアリン
グに添接させることができるので、機器全体が即座に重
大な事故に至る危険性を有効に回避することができる。
しかも、回転体が保護ベアリングに添接したことは導通
検出器によって検出されるので、その検出タイミングを
利用してモータに停止指令を入力し、或いは異常表示灯
を点灯させる等の適宜の手段を連動させれば、迅速かつ
適確な対応が可能になる。
検出器によって検出されるので、その検出タイミングを
利用してモータに停止指令を入力し、或いは異常表示灯
を点灯させる等の適宜の手段を連動させれば、迅速かつ
適確な対応が可能になる。
[実施例]
以下、本発明の一実施例を第1図および第2図を参照し
て説明する。
て説明する。
この実施例の保護機構は、既に第3図に示したターボ分
子ポンプへの適用例である。従来と同様に、上部ボール
ベアリング4はリテーナ4aを介してポンプケース9の
側壁9aおよび頂板9bに支持され、下部ボールベアリ
ング5も同様にリテーナ5aを介してポンプケース9の
側壁9aに支持されている。そして、これらのうち負荷
荷重の大きい上部ベアリング4を補助するために、モー
タケース9の頂板9bにリテーナllaを付帯した保護
用のボールベアリング11を、シャフト2に対して一定
の離間距離d、を保って配設している。この保護ベアリ
ング11はシャフト2の振れ回りが過大になった場合に
のみ経過的に該シャフト2に添接支持する非常用のもの
であるから、ポンプケース頂板9b上に簡単に取着する
ことのできるドライ式で済ませである。また、この保護
ベアリング11とシャフト2との前述した離間距離d1
が、第3図におけるロータ翼3aとスペーサ10aとの
離間距離d2よりも小さくなるように寸法設定しておく
。
子ポンプへの適用例である。従来と同様に、上部ボール
ベアリング4はリテーナ4aを介してポンプケース9の
側壁9aおよび頂板9bに支持され、下部ボールベアリ
ング5も同様にリテーナ5aを介してポンプケース9の
側壁9aに支持されている。そして、これらのうち負荷
荷重の大きい上部ベアリング4を補助するために、モー
タケース9の頂板9bにリテーナllaを付帯した保護
用のボールベアリング11を、シャフト2に対して一定
の離間距離d、を保って配設している。この保護ベアリ
ング11はシャフト2の振れ回りが過大になった場合に
のみ経過的に該シャフト2に添接支持する非常用のもの
であるから、ポンプケース頂板9b上に簡単に取着する
ことのできるドライ式で済ませである。また、この保護
ベアリング11とシャフト2との前述した離間距離d1
が、第3図におけるロータ翼3aとスペーサ10aとの
離間距離d2よりも小さくなるように寸法設定しておく
。
また、少なくともモータケース側壁9 a s下部ベア
リング5、保護ベアリング11、シャフト2及びリテー
ナ5aの各材質は金属若しくは導電性のあるゴム等とし
、モータケース頂板9bは従来の金属製に代えて絶縁材
製のものとしてお(。これによって、保護ベアリング1
1に回転体1が添接した場合のみ、該回転体lを通じて
前記保護ベアリング11と下部ベアリング5(したがっ
て、リテーナllaとモータケース側壁9a)が電気的
に導通可能な状態となる。
リング5、保護ベアリング11、シャフト2及びリテー
ナ5aの各材質は金属若しくは導電性のあるゴム等とし
、モータケース頂板9bは従来の金属製に代えて絶縁材
製のものとしてお(。これによって、保護ベアリング1
1に回転体1が添接した場合のみ、該回転体lを通じて
前記保護ベアリング11と下部ベアリング5(したがっ
て、リテーナllaとモータケース側壁9a)が電気的
に導通可能な状態となる。
そして、前記リテーナ11a及びモータケース側壁9a
に、それぞれ導通検出器12の端子12a、12bを接
続している。この導通検出器12は、前記両端子12a
、12b間が短絡されることによって第2図に示す端子
12c、12dにそれぞれ出力が得られるように構成さ
れたもので、端子12cからの出力はモータ8の出力及
び発振周波数を司どっているインバータ13にブレーキ
信号として入力し、端子12dからの出力は別置の異常
表示灯14を点灯させるために用いている。
に、それぞれ導通検出器12の端子12a、12bを接
続している。この導通検出器12は、前記両端子12a
、12b間が短絡されることによって第2図に示す端子
12c、12dにそれぞれ出力が得られるように構成さ
れたもので、端子12cからの出力はモータ8の出力及
び発振周波数を司どっているインバータ13にブレーキ
信号として入力し、端子12dからの出力は別置の異常
表示灯14を点灯させるために用いている。
なお、この導通検出器12は図示の如くインバータ13
等とともに制御電源内に収容されている。
等とともに制御電源内に収容されている。
しかして、ターボ分子ポンプがこのような保護機構を付
加されたものであると、上部ベアリング4が疲労等によ
って損傷又は破損し、これを機に回転体1の振れ回りが
徐々に大きくなった場合に、該回転体1はロータJ13
aやロータ翼付根をスペーサ10gやステータ翼10b
に接触させるより先に保護ベアリング11に添接支持さ
れるので、該回転体1は保護ベアリング11と下部ベア
リング5とによって引続き有効な状態で支承されること
になる。しかも、回転体1が保護ベアリング11に添接
したことは導通検出器12によって検出され、この検出
器12からインバータ13に停止指令が入力されるとと
もに、同時に異常表示灯14が点灯されるため、ポンプ
が自動的に停止し、作業者は異常表示灯14を通じて事
態の何たるかを了知することになる。このため、機器全
体が即座に重大な事故に至る事態を確実に防止すること
ができ、しかも迅速な対応も容易となって、修理の際の
工数、費用を従来に比して激減させることが可能になる
。また、ベアリング破損時の衝撃も小さくなると考えら
れるため、使用目的に与える影響も低減でき、信頼性向
上も果たされる。
加されたものであると、上部ベアリング4が疲労等によ
って損傷又は破損し、これを機に回転体1の振れ回りが
徐々に大きくなった場合に、該回転体1はロータJ13
aやロータ翼付根をスペーサ10gやステータ翼10b
に接触させるより先に保護ベアリング11に添接支持さ
れるので、該回転体1は保護ベアリング11と下部ベア
リング5とによって引続き有効な状態で支承されること
になる。しかも、回転体1が保護ベアリング11に添接
したことは導通検出器12によって検出され、この検出
器12からインバータ13に停止指令が入力されるとと
もに、同時に異常表示灯14が点灯されるため、ポンプ
が自動的に停止し、作業者は異常表示灯14を通じて事
態の何たるかを了知することになる。このため、機器全
体が即座に重大な事故に至る事態を確実に防止すること
ができ、しかも迅速な対応も容易となって、修理の際の
工数、費用を従来に比して激減させることが可能になる
。また、ベアリング破損時の衝撃も小さくなると考えら
れるため、使用目的に与える影響も低減でき、信頼性向
上も果たされる。
以上、本発明の一実施例について説明したが、各部の構
成は図示例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を
逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
成は図示例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を
逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
[発明の効果コ
本発明に係る高速回転機器の保護機構は、以上のような
構成により、本来のベアリングが破損等により正常な機
能を失しても保護ベアリングが働くことで即座に重大な
事故に繋がることをを効に回避することができる。、し
かも、そのような事態に至ったことが導通検出器によっ
て検出される。
構成により、本来のベアリングが破損等により正常な機
能を失しても保護ベアリングが働くことで即座に重大な
事故に繋がることをを効に回避することができる。、し
かも、そのような事態に至ったことが導通検出器によっ
て検出される。
ため、その検出タイミグに適当な手段を連動させること
で速やかに正常な状態に復帰させるための適宜の処置を
講じることが可能になる。以上により、本発明が適用さ
れた機器は、修理の際の工数、費用が激減されることに
なり、信頼性向上も果たされる。
で速やかに正常な状態に復帰させるための適宜の処置を
講じることが可能になる。以上により、本発明が適用さ
れた機器は、修理の際の工数、費用が激減されることに
なり、信頼性向上も果たされる。
第1図および第2図は本発明の一実施例を示し、第1図
はターボ分子ポンプに適用した状態で示す概略的な要部
断面図、第2図はかかるターボ分子ポンプの模式的な回
路図である。また、第3図は従来のターボ分子ポンプ本
体を示す縦断面図、第4図は第3図の部分拡大図である
。 1・・・回転体 4・・・上部ボールベアリング 5・・・下部ボールベアリング 11・・・保護ボールベアリング 12・・・導通検出器 −五4− 11
はターボ分子ポンプに適用した状態で示す概略的な要部
断面図、第2図はかかるターボ分子ポンプの模式的な回
路図である。また、第3図は従来のターボ分子ポンプ本
体を示す縦断面図、第4図は第3図の部分拡大図である
。 1・・・回転体 4・・・上部ボールベアリング 5・・・下部ボールベアリング 11・・・保護ボールベアリング 12・・・導通検出器 −五4− 11
Claims (1)
- 対をなすボールベアリングによって回転体を支承してな
る高速回転機器に適用されるものであって、一方のベア
リング近傍に回転体の振れ回りが過大になった時にのみ
該回転体に添接し得る保護用のボールベアリングを配設
するとともに、この保護ベアリングに回転体が添接した
場合にのみ該回転体を通じて前記保護ベアリングが他方
のベアリングと電気的に導通可能な状態となるように構
成し、これら保護ベアリング及び他方のベアリングに導
通検出器を接続したことを特徴とする高速回転機器の保
護機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1139824A JPH034018A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 高速回転機器の保護機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1139824A JPH034018A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 高速回転機器の保護機構 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH034018A true JPH034018A (ja) | 1991-01-10 |
Family
ID=15254328
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1139824A Pending JPH034018A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 高速回転機器の保護機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH034018A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5602437A (en) * | 1994-07-27 | 1997-02-11 | Lucas Aerospace Power Equipment Corporation | Bearing failure detector for electric generator |
US6445099B1 (en) | 2000-05-09 | 2002-09-03 | Trw, Inc. | Bearing failure detector for electrical generator |
JP2007118464A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 樹脂成形用金型および樹脂成形方法 |
CN110672884A (zh) * | 2019-09-25 | 2020-01-10 | 人本集团有限公司 | 一种轴承内圈导电性能检测辅助机构 |
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