JPH0921424A

JPH0921424A - 電動機用軸受

Info

Publication number: JPH0921424A
Application number: JP7194117A
Authority: JP
Inventors: Yasunobu Fujita; 安伸藤田; Hiroyuki Ito; 裕之伊藤; Toshio Matsushima; 敏男松島; Katsuaki Nagahashi; 克明長橋
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1995-07-07
Filing date: 1995-07-07
Publication date: 1997-01-21
Anticipated expiration: 2015-07-07
Also published as: JP3449385B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐久性やトルク、ノイズ等の軸受特性に優れ
るとともに、耐フレッチング摩耗性にも優れた電動機用
軸受を提供する。【解決手段】ロータ１を装着したロータ軸２とロータ
１の外周に配されたステータコア３からなる電動機の前
記ロータ軸２を支承する、外輪６と内輪７との間に転動
体８を介装した電動機用軸受５ａ，５ｂにおいて、エス
テル油を少なくとも３０ｗｔ％含有し、かつ４０℃にお
ける動粘度が８０〜３００ｍｍ²／ｓｅｃである基油を
８０〜９５ｗｔ％、リチウム石けんからなる増ちょう剤
を５ｗｔ％〜２０ｗｔ％含むグリースを、軸受空間容積
の４２〜６０ｖｏｌ％を占めるように封入したことを特
徴とする電動機用軸受５ａ，５ｂ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電動機用軸受に関
し、特に軸受特性に優れるとともに、運搬時のように外
部振動による繰り返し荷重により生じるフレッチング摩
耗を大幅に軽減した電動機用軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電動機
は、図１に示すように、ロータ１を装着したロータ軸２
と、ロータ２の外周に配されたステータコア３とを主た
る構成部材とし、ハウジング４内に収納して構成され
る。また、ロータ軸２は、その両端部を一対の軸受５
ａ、５ｂにより支承されて、ハウジング４に組み込まれ
ている。前記軸受５ａ、５ｂは、図２に示されるよう
に、外輪６と内輪７との間に複数個の転動体８を保持器
９を用いて介装し、更に軸受空間（外輪６、内輪７およ
びシール又はシールド１０で囲まれた空間）に潤滑剤で
あるグリースを封入して構成されるのが一般的である。

【０００３】ところで、軸受５ａ、５ｂは、転動体８と
外輪６および内輪７の軌道面との間にグリース等の潤滑
剤が浸入する隙間が形成されるように寸法決めされてい
る。そのため、電動機もしくは電動機を組み込んだ機械
装置を運搬する場合、運搬時の上下振動や横揺れによ
り、転動体８の表面や外輪６および内輪７の軌道面には
衝撃的な繰り返し荷重が加えられる。そして、このよう
な繰り返し荷重による微小すべりの結果、局所的な損傷
が起こり、いわゆるフレッチング摩耗が発生する。この
フレッチング摩耗は、電動機の作動時に異音や振動を発
生させたり、軸受寿命を短縮させるなどの種々の問題を
引き起こす原因となっている。本発明が対象としている
電動機においては、ロータ軸２にロータ１が装着されて
いることから、上記の繰り返し荷重の衝撃が大きく、フ
レッチング摩耗が発生し易い。また、フレッチング摩耗
は、空気調整装置（エアーコンディショナー）のファン
モーター等の大型の電動機においてより顕著となる。

【０００４】このフレッチング摩耗を防止するために
は、より堅調なグリースを使用することが、生成油膜の
機械的強度が増大するため効果的であるが、一方におい
てグリースの流動性が低下したり、回転トルクの上昇や
変動が大きくなる等の潤滑不良が生じる。また、フレッ
チング摩耗対策として、電動機の梱包を強化して耐震性
を持たせることも行われているが、フレッチング摩耗を
完全に防止するには至っておらず、またコスト増を招く
ことから、有効な対策とはなっていない。このように、
軸受特性に優れることは勿論のこと、耐フレッチング摩
耗性をも兼ね備えた、特に電動機用軸受は未だ得られて
いない状況にある。

【０００５】そこで本発明は、運搬時に外部からの繰り
返し振動により生じるフレッチング摩耗を防止する機能
を付加し、さらに高温下での軸受性能は維持するために
適切な潤滑剤を封入した電動機用軸受を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明
の、ロータを装着したロータ軸とロータの外周に配され
たステータコアからなる電動機の前記ロータ軸を支承す
る、外輪と内輪との間に転動体を介装した電動機用軸受
において、エステル油を少なくとも３０ｗｔ％含有し、
かつ４０℃における動粘度が８０〜３００ｍｍ²／ｓｅ
ｃである基油を８０〜９５ｗｔ％、リチウム石けんから
なる増ちょう剤を５ｗｔ％〜２０ｗｔ％含むグリース
を、軸受空間容積の４２〜６０ｖｏｌ％を占めるように
封入したことを特徴とする電動機用軸受によって達成さ
れる。

【０００７】以下、本発明に係る電動機用軸受を詳細に
説明する。本発明のグリースに使用される基油は、潤滑
性及び耐熱性に優れたエステル油を必須成分とするとと
もに、エステル油を基油中に少なくとも３０ｗｔ％含有
することを特徴とする。このエステル油は特に限定され
ないが、ジエステル油、ヒンダードエステル油、芳香族
エステル油等が挙げられ、これらを単独または混合して
用いることができる。エステル油の含有量が３０ｗｔ％
未満では、十分な潤滑性や耐熱性が得られない。また、
含有量の上限は特に制限されない。また、基油は、上記
エステル油に鉱油、合成炭化水素油、エーテル油等を混
合して使用できるが、その際基油としての動粘度が下記
の範囲を満足するように調製される必要がある。

【０００８】基油は、４０℃における動粘度が８０〜３
００ｍｍ²／ｓｅｃであることが好ましく、基油動粘度
が８０ｍｍ²／ｓｅｃ（４０℃）未満の場合、十分な油
膜厚さが得られ難いため、軸受の転動体と接触する内
輪、外輪の軌道面にフレッチング摩耗を生じ易くなる。
一方、基油動粘度が３００ｍｍ²／ｓｅｃ（４０℃）を
越すと、軸受トルクの増大等の問題が発生する。

【０００９】電動機用軸受は高温下で使用されることが
多く、さらに音響の低いことが要求される。本発明で
は、耐熱性および低騒音を満足するために、グリースの
増ちょう剤としてリチウム石けんを用いるとともに、そ
の配合量をグリース全量の５〜２０ｗｔ％とすることを
特徴とする。リチウム石けんの配合量が５ｗｔ％未満で
は、グリースのちょう度が高くなり、高温時においてグ
リース漏れを生じ易くなる。２０ｗｔ％越えると、ちょ
う度が低くてグリースの流動性が悪く、グリース油膜の
補修性が低下する。

【００１０】グリースは基油と増ちょう剤とからなる
が、その好ましい特性を損なわない限り、基油と増ちょ
う剤の他に、防錆剤、酸化防止剤、油性剤、極圧添加剤
等を含有することができる。

【００１１】上記の如く構成されるグリースは、軸受空
間、即ち図２において外輪６、内輪７およびシール又は
シールド１０で囲まれた空間の４２〜６０ｖｏｌ％を占
めるように軸受内に封入される。グリース封入量が４２
ｖｏｌ％未満では、グリース油膜形成が十分でないこと
とグリースの供給が十分でないため、フレッチング摩耗
が生じる。一方、グリース封入量が６０ｖｏｌ％を越え
ると、発熱やグリース漏れが生じ好ましくない。さらに
好ましいグリース封入量は、４５〜５５ｖｏｌ％であ
る。

【００１２】

【実施例】本発明を、以下の実施例と比較例とによりさ
らに明確することができる。下記第１表（実施例１〜１
２）および第２表（比較例１〜８）に示す割合で基油と
リチウム石けんとを配合してグリースを調製し、試験軸
受に封入した。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【表２】

【００１５】

【表３】

【００１６】

【表４】

【００１７】そして、各試験軸受をフレッチング試験、
耐久試験、トルク試験及びグリースノイズ試験に供し
た。以下に各試験方法を説明する。

【００１８】１）フレッチング試験図３に示されるように、試験軸受Ａを組み込み、予圧バ
ネＢで付勢し、更におもりＣを負荷したスピンドルＤを
加振機Ｅ上に設置し、下記に示す条件でスピンドルＤの
外部加振試験を行い、軸受内輪及び外輪軌道面に発生す
るフレッチング摩耗を顕微鏡により評価した。（試験条件）・試験軸受：深溝玉軸受（６０８ＺＺ）・バネ荷重：６ｋｇｆ・おもり荷重：０．５ｋｇｆ・加振周波数：３０Ｈｚ・加速度：５Ｇ・温度：２５℃ ・加振時間：５Ｈｒ（評価基準） ◎：フレッチング摩耗なし ○：玉走行跡あり（フレッチング摩耗ほとんどなし） △：フレッチング摩耗少しあり ×：フレッチング摩耗大 ○及び◎が合格である。

【００１９】２）耐久試験軸受耐久回転試験機を用いて、軸受が焼き付くまでの耐
久試験を行った。下記に試験条件を示す。（試験条件）・試験軸受：深溝玉軸受（６２００ＶＶ）・アキシャル荷重：３ｋｇｆ・ラジアル荷重：１ｋｇｆ・回転速度：６０００ｒｐｍ・温度：１４０℃ （評価基準） ○：軸受寿命時間２０００時間以上 △：軸受寿命時間１５００〜２０００時間 ×：軸受寿命時間１５００時間未満 ○が合格である。

【００２０】３）トルク試験軸受トルク測定試験機を用いて、軸受の動トルクを評価
した。下記に試験条件を示す。（試験条件）・試験軸受：深溝玉軸受（６２０２ＶＶ）・アキシャル荷重：３ｋｇｆ・ラジアル荷重：１ｋｇｆ・回転速度：１８００ｒｐｍ・温度：２５℃ （評価基準） ◎：５０ｇｆ・ｃｍ以下 ○：５０〜７０ｇｆ・ｃｍ △：７０〜１００ｇｆ・ｃｍ ×：１００ｇｆ・ｃｍ以上 ○及び◎が合格である。

【００２１】４）グリースノイズ試験軸受封入グリースの音響評価をグリースノイズテスター
により行った。（試験条件）・試験軸受：深溝玉軸受（６２００ＶＶ）・測定機：グリースノイズテスター（評価基準） ○：音響優秀（不規則音ほとんどなし） △：音響やや悪い（不規則音ややあり） ×：音響悪い（不規則音非常に多い） ○が合格である。

【００２２】上記各試験の評価結果を第１表および第２
表に併記する。本発明に係る電動機用軸受は、耐久性や
トルク、ノイズ等の軸受特性に優れるばかりでなく、耐
フレッチング摩耗性にも優れることが判る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による、ロ
ータを装着したロータ軸とロータの外周に配されたステ
ータコアからなる電動機の前記ロータ軸を支承する、外
輪と内輪との間に転動体を介装した電動機用軸受におい
て、エステル油を少なくとも３０ｗｔ％含有し、かつ４
０℃における動粘度が８０〜３００ｍｍ²／ｓｅｃであ
る基油を８０〜９５ｗｔ％、リチウム石けんからなる増
ちょう剤を５ｗｔ％〜２０ｗｔ％含むグリースを、軸受
空間容積の４２〜６０ｖｏｌ％を占めるように封入した
ことを特徴とする電動機用軸受によれば、電動機の運搬
時において、軸受の内輪及び外輪の軌道面にフレッチン
グ摩耗の発生を防止して、しかも実際の電動機の回転使
用に際しては不快な異音や振動を招来することなく円滑
な運転と長寿命を得られるという顕著な効果が得られ
る。

【００２４】

【図面の簡単な説明】

【図１】電動機の構造を示す半断面図である。

【図２】電動機用軸受の構造を示す半断面図である。

【図３】フレッチング試験に使用した加振機を示す概
略図である。

【符号の説明】

１ロータ２ロータ軸３ステータコア４ハウジング５ａ，５ｂ軸受６外輪７内輪８転動体１０シール（シールド）Ａ試験軸受Ｂ予圧バネＣおもりＤスピンドルＥ加振機

フロントページの続き (72)発明者長橋克明神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号日本精工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロータを装着したロータ軸とロータの外
周に配されたステータコアからなる電動機の前記ロータ
軸を支承する、外輪と内輪との間に転動体を介装した電
動機用軸受において、エステル油を少なくとも３０ｗｔ
％含有し、かつ４０℃における動粘度が８０〜３００ｍ
ｍ²／ｓｅｃである基油を８０〜９５ｗｔ％、リチウム
石けんからなる増ちょう剤を５ｗｔ％〜２０ｗｔ％含む
グリースを、軸受空間容積の４２〜６０ｖｏｌ％を占め
るように封入したことを特徴とする電動機用軸受。