JPS61244916A - スラストカラ− - Google Patents
スラストカラ−Info
- Publication number
- JPS61244916A JPS61244916A JP8794485A JP8794485A JPS61244916A JP S61244916 A JPS61244916 A JP S61244916A JP 8794485 A JP8794485 A JP 8794485A JP 8794485 A JP8794485 A JP 8794485A JP S61244916 A JPS61244916 A JP S61244916A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thrust collar
- main body
- rotor shaft
- thrust
- annular groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- F16C13/00—Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
- F16C13/02—Bearings
-
- 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
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (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）
本発明は回転電機における回転子軸のスラストカラーに
係り、特に回転子軸が空気軸受で支承される高速モータ
等におけるスラストカラーにｆｌｕるものである。
係り、特に回転子軸が空気軸受で支承される高速モータ
等におけるスラストカラーにｆｌｕるものである。
（従来技術と問題点）
第４図は空気軸受によって回転子軸が支承される高速モ
ータの従来例の要部断面図である。巻線２が施された固
定子３がフレーム１の内側に固着され、この固定子３と
対抗した位置に一定の空隙を有した回転子４が回転子軸
５に装着されている。
ータの従来例の要部断面図である。巻線２が施された固
定子３がフレーム１の内側に固着され、この固定子３と
対抗した位置に一定の空隙を有した回転子４が回転子軸
５に装着されている。
この回転子軸５は中空状に形成された本体６と本体６の
反負荷側に本体の軸方向と直交する方向に連設されるス
ラストカラー７とからなっている。
反負荷側に本体の軸方向と直交する方向に連設されるス
ラストカラー７とからなっている。
そして、本体６の負荷側（右側）はラジアル空気軸受８
に支承されると共に反負荷側（左側）もラジアル空気軸
受９で支承されている。前記スラストカラー７は回転子
＠５に負荷する軸方向の荷重を受けるものであり、スラ
ストカラー７は軸方向負荷荷重と軸方向剛性を高めるた
め本体６の直径Ｄ２に対してその直径Ｄ１が大きく所定
の空隙（２０〜３０μｍ）を有してスラスト空気軸受１
０に゛よりて支承されている。
に支承されると共に反負荷側（左側）もラジアル空気軸
受９で支承されている。前記スラストカラー７は回転子
＠５に負荷する軸方向の荷重を受けるものであり、スラ
ストカラー７は軸方向負荷荷重と軸方向剛性を高めるた
め本体６の直径Ｄ２に対してその直径Ｄ１が大きく所定
の空隙（２０〜３０μｍ）を有してスラスト空気軸受１
０に゛よりて支承されている。
しかしながら、回転子軸５が高速回転を行うと、スラス
カラ−７が第５図の破線から実線のように変形して負荷
側に倒れる現象が生じる。これは一般に、遠心力によっ
て生じる応力は直径Ｄ１の２乗に比例し、さらに変形は
直径Ｄ１の３乗に比例し、回転子軸５が高速回転すると
スラストカラーに負荷する応力およびその変形により一
層大きくなるからである。そして、スラスト空気軸受１
０との空隙が２０〜３０μｍと小さいため数μ瓦程度倒
れるだけでもスラスト空気軸受の空気膜が不均一となり
、軸方向負荷容量が低下して軸受が焼付けを生じる。従
って、従来装置では回転子を高速回転させる回転数に制
限がある。
カラ−７が第５図の破線から実線のように変形して負荷
側に倒れる現象が生じる。これは一般に、遠心力によっ
て生じる応力は直径Ｄ１の２乗に比例し、さらに変形は
直径Ｄ１の３乗に比例し、回転子軸５が高速回転すると
スラストカラーに負荷する応力およびその変形により一
層大きくなるからである。そして、スラスト空気軸受１
０との空隙が２０〜３０μｍと小さいため数μ瓦程度倒
れるだけでもスラスト空気軸受の空気膜が不均一となり
、軸方向負荷容量が低下して軸受が焼付けを生じる。従
って、従来装置では回転子を高速回転させる回転数に制
限がある。
本発明は上記事情を考慮してなされ、回転子軸を高速回
転させても倒れることがないスラストカラーを提供する
ことを目的としている。
転させても倒れることがないスラストカラーを提供する
ことを目的としている。
上記目的を達成するため本発明によるスラストカラーは
、本体と連設される部位の負荷側に環状溝を形成して、
倒れる方向と逆向きの曲げモーメントを生じさせること
を特徴としている。
、本体と連設される部位の負荷側に環状溝を形成して、
倒れる方向と逆向きの曲げモーメントを生じさせること
を特徴としている。
以下、本発明の一実施例を参照して説明する。
なお、図示の実施例では固定子１回転子およびラジアル
空気軸受は従来例と同一であるので省略し、回転子軸の
要部だけを示している。
空気軸受は従来例と同一であるので省略し、回転子軸の
要部だけを示している。
回転子軸５は中空状の本体６と、本体６に連設されるス
ラストカラー７とからなっており、本体６には回転子（
図示せず）が装着されると共に、負荷側および反負荷側
がラジアル空気軸受（図示せず）によって支承される。
ラストカラー７とからなっており、本体６には回転子（
図示せず）が装着されると共に、負荷側および反負荷側
がラジアル空気軸受（図示せず）によって支承される。
スラストカラー７はこのような本体６の反負荷側の端部
から本体６の軸方向と直交する方向に連設されて軸方向
負荷容量と軸方向剛性とを高めている。そして、このス
ラストカラー７が本体６から連設する部位に円環状の環
状溝１１が形成されている。この環状溝１１は本体６の
負荷側、すなわち図示の実施例ではスラストカラー７の
右端面下部、に形成されており、回転子軸５の高速回転
でスラストカラー７が負荷側に倒れる場合に、その倒れ
る方向と逆向きの曲げモーメントをスラストカラーに生
じさせてスラストカラー７の倒れを防止するものである
。
から本体６の軸方向と直交する方向に連設されて軸方向
負荷容量と軸方向剛性とを高めている。そして、このス
ラストカラー７が本体６から連設する部位に円環状の環
状溝１１が形成されている。この環状溝１１は本体６の
負荷側、すなわち図示の実施例ではスラストカラー７の
右端面下部、に形成されており、回転子軸５の高速回転
でスラストカラー７が負荷側に倒れる場合に、その倒れ
る方向と逆向きの曲げモーメントをスラストカラーに生
じさせてスラストカラー７の倒れを防止するものである
。
これにより、スラストカラー７を支承するスラスト空気
軸受（図示せず）との空隙が一定に保たれてスラスト空
気軸受の支持力が安定し、回転Ｔ軸の高速回転が可能と
なっている。
軸受（図示せず）との空隙が一定に保たれてスラスト空
気軸受の支持力が安定し、回転Ｔ軸の高速回転が可能と
なっている。
かかる環−状溝１１の軸方向深さ１はスラストカラー７
の厚さｔに対して、 １／ｌ−０，２〜０．４ の範囲で設定されるのが好ましい。第２図（ａ）〜（Ｃ
）はこの４１／ｌを選定するために求められたスラスト
カラーの倒れ量のグラフであり、各グラフとも横軸にＪ
）／ｌを、縦軸にスラストカラーの倒れ量をプロットし
である。ここでは回転子軸５にステンレスを使用し、ス
ラストカラーの厚さｔが５＃Ｉ１回転子軸５の本体６の
外径のｄ２が２２＃１．回転数をｔ２０．０００ｒｐｎ
＋とじた場合であり、本体６の内径ｄ と外径ｄ との
比ｄ１／ｄ２およびスラストカラー７の外径ｄ３と本体
６の外径ｄ との比ｄ ／ｄ２を変化させである。同図
（ａ）はｄ１／ｄ２＝０の場合を、同図（ｂ）はｄ
／ｄ２＝０．５４５の場合を、同図（Ｃ）はｄ１／ｄ２
＝０．７２７の場合を示しており、各グラフとも実線ａ
がｄ ／ ｄ ２ ＝ １ 、４５ 、破線ｂがｄ３
／ｄ２＝１．８２．鎖線Ｃがｄ３／ｄ２＝２．２７の曲
線をプロットしである。これらのグラフからスラストカ
ラーの倒れ量がＯとなるｆｌ／ｌは下記第１表のように
得られる。
の厚さｔに対して、 １／ｌ−０，２〜０．４ の範囲で設定されるのが好ましい。第２図（ａ）〜（Ｃ
）はこの４１／ｌを選定するために求められたスラスト
カラーの倒れ量のグラフであり、各グラフとも横軸にＪ
）／ｌを、縦軸にスラストカラーの倒れ量をプロットし
である。ここでは回転子軸５にステンレスを使用し、ス
ラストカラーの厚さｔが５＃Ｉ１回転子軸５の本体６の
外径のｄ２が２２＃１．回転数をｔ２０．０００ｒｐｎ
＋とじた場合であり、本体６の内径ｄ と外径ｄ との
比ｄ１／ｄ２およびスラストカラー７の外径ｄ３と本体
６の外径ｄ との比ｄ ／ｄ２を変化させである。同図
（ａ）はｄ１／ｄ２＝０の場合を、同図（ｂ）はｄ
／ｄ２＝０．５４５の場合を、同図（Ｃ）はｄ１／ｄ２
＝０．７２７の場合を示しており、各グラフとも実線ａ
がｄ ／ ｄ ２ ＝ １ 、４５ 、破線ｂがｄ３
／ｄ２＝１．８２．鎖線Ｃがｄ３／ｄ２＝２．２７の曲
線をプロットしである。これらのグラフからスラストカ
ラーの倒れ量がＯとなるｆｌ／ｌは下記第１表のように
得られる。
又、第３図はスラストカラーの倒れ吊が０どなる場合の
Ｍ／ｌとｄ３／ｄ２との関係をプロットしである。
Ｍ／ｌとｄ３／ｄ２との関係をプロットしである。
従って、第３図および前記第１表から明らかなようにｊ
／ｌが０．２〜０．４であれば、回転子軸が高速回転し
てもスラストカラーが倒れることなく、スラスト空気軸
受による支持力が安定する。
／ｌが０．２〜０．４であれば、回転子軸が高速回転し
てもスラストカラーが倒れることなく、スラスト空気軸
受による支持力が安定する。
以上のとおり本発明によれば、スラストカラーが回転子
軸の本体に連設される部位に環状溝を形成してスラスト
カラーの倒れを防止したから、スラスト空気軸受の支持
力が大きくなり、回転子軸の高速回転が可能となる。
軸の本体に連設される部位に環状溝を形成してスラスト
カラーの倒れを防止したから、スラスト空気軸受の支持
力が大きくなり、回転子軸の高速回転が可能となる。
第１図は本発明の一実施例の要部の断面図、第２図（ａ
）〜（Ｃ）はスラストカラーの倒れ量とＪ／ｌとをプロ
ットしたグラフ、第３図は１／ｌとｄ３／ｄ２とをプロ
ットしたグラフ、第４図は従来例の断面図、第５図はス
ラストカラーが倒れた状態を示す断面図である。 ４・・・回転子、５・・・回転子軸、６・・・本体、７
・・・スラストカラー、１０・・・スラスト空気軸受、
１１・・・環状溝。 出願人代理人 猪 股 清 覧３図 ｄ３／ｄｚ
）〜（Ｃ）はスラストカラーの倒れ量とＪ／ｌとをプロ
ットしたグラフ、第３図は１／ｌとｄ３／ｄ２とをプロ
ットしたグラフ、第４図は従来例の断面図、第５図はス
ラストカラーが倒れた状態を示す断面図である。 ４・・・回転子、５・・・回転子軸、６・・・本体、７
・・・スラストカラー、１０・・・スラスト空気軸受、
１１・・・環状溝。 出願人代理人 猪 股 清 覧３図 ｄ３／ｄｚ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、回転子が装着される回転子軸の本体の反負荷側端部
から軸方向と直交する方向に連設されており、所定の空
隙を有してスラスト空気軸受によって支承されるスラス
トカラーにおいて、前記本体から連設される部位の負荷
側に環状溝が形成されていることを特徴とするスラスト
カラー。 ２、スラストカラーの厚さに対する深さの比が０．２〜
０．４となるように環状溝が形成されている特許請求の
範囲第１項記載のスラストカラー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8794485A JPS61244916A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | スラストカラ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8794485A JPS61244916A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | スラストカラ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61244916A true JPS61244916A (ja) | 1986-10-31 |
Family
ID=13928998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8794485A Pending JPS61244916A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | スラストカラ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61244916A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2617249A1 (fr) * | 1987-06-29 | 1988-12-30 | Glyco Metall Werke | Element de palier de butee axiale |
| JP2009074690A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-09 | Man Diesel Se | スラストベアリング装置 |
-
1985
- 1985-04-24 JP JP8794485A patent/JPS61244916A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2617249A1 (fr) * | 1987-06-29 | 1988-12-30 | Glyco Metall Werke | Element de palier de butee axiale |
| JP2009074690A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-09 | Man Diesel Se | スラストベアリング装置 |
| KR101491587B1 (ko) * | 2007-09-18 | 2015-02-09 | 만 디젤 앤 터보 에스이 | 스러스트 베어링 장치 |
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