(57)【要約】【課題】本発明はモータと発電機と送風装置と風力発電装置に関するもので、電食防止効果を安定化させることを目的とするものである。【解決手段】回転軸２にロータ３の両側部分に配置した軸受５，６とを備え、この軸受５，６は、回転軸２の外周に嵌合した内輪５ａ、６ａと、この内輪５ａ、６ａの転動面１０に転動体５ｂ、６ｂを介して配置した外輪５ｃ、６ｃとを有し、この外輪５ｃ、６ｃを回転軸２の軸方向に付勢体１２で付勢させて、内輪５ａ、６ａの転動面１０と前記外輪５ｃ、６ｃの転動面１０に対する転動体５ｂ、６ｂの当接場所Ａ、Ｂを設定し、この当接場所Ａ−当接場所Ｂを軸Ｃとし、内輪５ａ、６ａの転動面１０ａと、外輪５ｃ、６ｃの転動面１０ｂには、軸Ｃを回転軸２の軸方向に挟んで両側に凹部Ｄを形成し、この凹部Ｄは当接場所Ａ、Ｂに向かって深さは漸減させており、この凹部Ｄ内には、潤滑剤Ｅを配置した。【選択図】図５
2010185467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、この回転軸の外周に一体化したロータと、このロータの外周に、このロータとは非接触状態で近接配置したステータと、前記回転軸には前記ロータの両側部分に配置した軸受とを備え、この軸受は前記回転軸の外周側に嵌合した内輪と、この内輪の転動面に転動体を介して配置した外輪とを有し、この外輪を前記回転軸の軸方向に付勢体で付勢させて、前記内輪の転動面と前記外輪の転動面に対する前記転動体の当接場所を設定し、前記内輪の転動面と、前記外輪の転動面とに、前記回転軸軸方向に前記当接場所を挟んで両側に凹部を形成したモータ。
【請求項２】
前記凹部は前記当接場所の近傍に設けたことを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】
前記凹部内には潤滑剤を配置したことを特徴とする請求項１または２記載のモータ。
【請求項４】
前記潤滑剤は、グリースとしたことを特徴とする請求項３記載のモータ。
【請求項５】
前記潤滑剤は絶縁性潤滑剤としたことを特徴とする請求項３または４記載のモータ。
【請求項６】
前記凹部の前記転動体の当接場所側は、深さが徐々に浅くなる構成としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のモータ。
【請求項７】
前記軸受はシールまたはシールドを備えたことを特徴とした請求項１〜６のいずれかに記載のモータ。
【請求項８】
供給される電源をＰＷＭする制御回路を備えたことを特徴とした請求項１〜７のいずれかに記載のモータ。
【請求項９】
前記ステータは絶縁性樹脂にてモールドされたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のモータ。
【請求項１０】
回転軸と、この回転軸の外周に一体化したロータと、このロータの外周に、このロータとは非接触状態で近接配置したステータと、前記回転軸には前記ロータの両側部分に配置した軸受とを備え、この軸受は前記回転軸の外周側に嵌合した内輪と、この内輪の転動面に転動体を介して配置した外輪とを有し、この外輪を前記回転軸の軸方向に付勢体で付勢させて、前記内輪の転動面と前記外輪の転動面に対する前記転動体の当接場所を設定し、前記内輪の転動面と、前記外輪の転動面とに、前記回転軸軸方向に前記当接場所を挟んで両側に凹部を形成した発電機。
【請求項１１】
前記凹部は前記当接場所の近傍に設けたことを特徴とする請求項１０記載の発電機。
【請求項１２】
前記凹部内には潤滑剤を配置したことを特徴とする請求項１０または１１記載の発電機。
【請求項１３】
前記潤滑剤は、グリースとした請求項１２記載の発電機。
【請求項１４】
前記潤滑剤は絶縁性潤滑剤としたことを特徴とする請求項１２または１３記載の発電機。
【請求項１５】
前記凹部の前記転動体の当接場所側は、深さが徐々に浅くなる構成としたことを特徴とする請求項１０〜１４のいずれかに発電機。
【請求項１６】
前記軸受はシールまたはシールドを備えたことを特徴とした請求項１０〜１５のいずれかに記載の発電機。
【請求項１７】
ＰＷＭコンバータを接続することを特徴とする請求項１０〜１６のいずれかに記載の発電機。
【請求項１８】
前記ステータは絶縁性樹脂にてモールドされたことを特徴とする請求項１０〜１７のいずれかに記載の発電機。
【請求項１９】
請求項１〜９のモータを搭載したことを特徴とする送風装置。
【請求項２０】
請求項１０〜１８の発電機を搭載したことを特徴とする風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータと発電機と送風装置と風力発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、モータは接続されるＰＷＭインバータにより、発電機は接続されるＰＷＭコンバータにより、その運転特性が飛躍的に向上しているが、その軸受部分における電食問題が、大きくクローズアップされており、その対策として下記のような構成が提案されている。
【０００３】
すなわち、モータや発電機の構造は、回転軸と、この回転軸の外周に一体化したロータと、このロータの外周に、このロータとは非接触状態で近接配置したステータと、前記回転軸には前記ロータの両側部分に配置した軸受とを備え、この軸受は前記回転軸の外周側に嵌合した内輪と、この内輪の外周に転動体を介して配置した外輪とを有する構造となっている。
【０００４】
そして、このような構成において、前記内輪と外輪には、前記転動体とは離れる方向に凹部を形成し、この凹部内に、導電性グリースを配置し、これにより上記電食対策を講じていた（例えば下記特許文献１）。
【０００５】
つまり、凹部内に、導電性グリースを配置することにより、軸受の内輪と、転動体と、軸受の外輪とを導電性グリースで電気的に導通させ、これにより局所的なスパーク発生を防ぎ、電食が発生しないようにしているのである。
【特許文献１】特開２００５−３０８０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来例における課題は、電食防止効果が安定化しないということであった。
【０００７】
すなわち、内輪と外輪に対する転動体の当接場所は常に変化し、この当接場所が上記凹部に近ければ、この凹部内の導電性グリースが供給される結果として、局所的なスパークの発生は生じないが、前記内輪と外輪に対する転動体の当接場所が上記凹部から離れていれば、この凹部内の導電性グリースが供給されない結果として、局所的なスパークが発生してしまい、結論として電食防止効果が安定化しないのであった。
【０００８】
そこで、本発明は、電食防止効果を安定化させることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、この目的を達成する為に本発明のモータ、もしくは発電機は、回転軸と、この回転軸の外周に一体化したロータと、このロータの外周に、このロータとは非接触状態で近接配置したステータと、前記回転軸には前記ロータの両側部分に配置した軸受とを備え、この軸受は前記回転軸の外周側に嵌合した内輪と、この内輪の転動面に転動体を介して配置した外輪とを有し、この外輪を前記回転軸の軸方向に付勢体で付勢させて、前記内輪の転動面と前記外輪の転動面に対する前記転動体の当接場所を設定し、前記内輪の転動面と、前記外輪の転動面とに、前記回転軸軸方向に前記当接場所を挟んで両側に凹部を形成し、この凹部内には潤滑剤を配置し、これにより、所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明のモータ、もしくは発電機は、回転軸と、この回転軸の外周に一体化したロータと、このロータの外周に、このロータとは非接触状態で近接配置したステータと、前記回転軸には前記ロータの両側部分に配置した軸受とを備え、この軸受は前記回転軸の外周側に嵌合した内輪と、この内輪の転動面に転動体を介して配置した外輪とを有し、この外輪を前記回転軸の軸方向に付勢体で付勢させて、前記内輪の転動面と前記外輪の転動面に対する前記転動体の当接場所を設定し、前記内輪の転動面と、前記外輪の転動面とに、前記回転軸軸方向に前記当接場所を挟んで両側に凹部を形成し、この凹部内には潤滑剤を配置したものであるので、電食防止効果を安定化させることができる。
【００１１】
すなわち、本発明においては、前記外輪を前記回転軸の軸方向に前記付勢体で付勢させて、前記内輪の転動面と前記外輪の転動面に対する前記転動体の当接場所を設定し、前記内輪の転動面と、前記外輪の転動面とに、前記回転軸軸方向に前記当接場所を挟んで両側に凹部を形成し、この凹部内には潤滑剤を配置したものであるので、前記転動体が当接する前記内輪の転動面と前記外輪の転動面の当接場所には、前記凹部から潤滑剤を安定的に供給することが出来、その結果として前記当接場所においては、前記内輪の転動面と前記転動体間、および前記外輪の転動面と前記転動体間に常に油膜を介在する状態を形成することができ、これにより電食防止効果を安定化させることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を、モータ１に適用したものを、添付図面を用いて説明する。
【００１３】
図１に示すごとく本実施形態のモータ１は、回転軸２と、この回転軸２の外周に一体化したロータ３と、このロータ３の外周に、このロータ３とは非接触状態で近接配置したステータ４と、前記回転軸２には前記ロータ３の両側部分に配置した軸受５、６とを備えた構成となっている。
【００１４】
また、前記回転軸２の後端側を軸支した前記軸受５の外周面と、前記ステータ４の外周面と、制御基板７はモールド樹脂体８で一体化されている。
【００１５】
さらに、前記回転軸２の先端側を軸支した前記軸受６の外周面は金属製のブラケット９で覆われ、このブラケット９は前記モールド樹脂体８に固定されている。
【００１６】
前記軸受５、６はそれぞれ、図１〜図３に示すごとく、前記回転軸２の外周側に嵌合した金属製の内輪５ａ、６ａと、この内輪５ａ、６ａの転動面１０に、複数の球状の転動体（金属製）５ｂ、６ｂを介して配置した金属製の外輪５ｃ、６ｃとを有する構成となっている。
【００１７】
なお、前記転動体５ｂ、６ｂは、保持器１１で保持されている。
【００１８】
以上の構成において、前記軸受５の前記外輪５ｃには、図１、図４に示すごとくバネ製で略円環状の波形に形成された付勢体１２の外周部分が押し当てられ、その結果として前記回転軸２は、その軸方向で、図１の下側に若干移動されている。
【００１９】
そして、この状態となると、図５に示すごとく前記軸受５、６とも、前記内輪５ａ、６ａの転動面１０ａと前記外輪５ｃ、６ｃの転動面１０ｂに対する前記転動体５ｂ、６ｂが当接する当接場所Ａ、Ｂが設定されることになる。
【００２０】
具体的には、本実施形態では、前記内輪５ａの転動面１０ａ下側と前記外輪５ｃの転動面１０ｂ上側、前記内輪６ａの転動面１０ａ上側と前記外輪６ｃの転動面１０ｂ下側とに、前記当接場所Ａ、Ｂが設定されており、この当接場所Ａ−当接場所Ｂを軸Ｃとし、前記内輪５ａ、６ａの転動面１０ａと、前記外輪５ｃ、６ｃの転動面１０ｂには、前記軸Ｃを前記回転軸２の軸方向に挟んで両側に凹部Ｄを形成し、この凹部Ｄは当接場所Ａ、Ｂに向かって深さは漸減させており、この凹部Ｄ内には、潤滑剤Ｅとしてグリース１３を配置した。
【００２１】
そして、このような構成とすると、前記凹部Ｄ内の前記グリース１３の基油（図示せず）が、前記軸受５、６の、前記転動体５ｂ、６ｂの転動面１０ａ、１０ｂの前記当接場所Ａ、Ｂへ毛細管作用で安定的に供給されるとともに、前記転動体５ｂ、６ｂに付着した基油は前記内輪５ａ、６ａ側の２箇所の凹部Ｄから、前記外輪５ｃ、６ｃ側の２箇所の凹部Ｄへと循環的に繰り返し移動していくことになる。
【００２２】
その結果として前記当接場所Ａ、Ｂにおいては、前記内輪５ａ、６ａの転動面１０ａと前記転動体５ｂ、６ｂ間、および前記外輪５ｃ、６ｃの転動面１０ｂと前記転動体５ｂ、６ｂ間に常に油膜（図示せず）が介在する状態を形成することになるので、スパークが発生せず、この結果として電食防止効果が安定するものとなる。
【００２３】
また、前記当接場所Ａ、Ｂの近傍に凹部Ｄが位置するために、前記転動体５ｂ、６ｂと、前記転動面１０ａ、１０ｂとの隙間において、スパークが発生する距離になるのは、当接場所Ａ、Ｂのみとなることから、当接場所Ａ、Ｂに絶縁油膜が確実に形成されるので、電食防止効果が安定するものとなる。
【００２４】
また、前記軸受５にシールおよびシールド（図示せず）を備えれば、軸受５内部への埃など異物の侵入を抑制することが出来るため、前記凹部Ｄに配置する潤滑剤Ｅの劣化を抑制することになるので、より電食防止効果が安定するものとなる。
【００２５】
また、図１に示すごとく、前記制御基板７にＰＷＭインバータ１４を搭載した場合おいても、上述のごとく前記当接場所Ａ、Ｂにおいては、前記内輪５ａ、６ａと前記転動体５ｂ、６ｂ間、および前記外輪５ｃ、６ｃと前記転動体５ｂ、６ｂ間に常に油膜（図示せず）を介在する状態を形成することになるので、スパークの発生は生じず、この結果として電食防止効果が安定するものとなる。
【００２６】
また、前記ステータ４のモールド樹脂体８が絶縁性樹脂の場合においても上述のごとく、前記当接場所Ａ、Ｂにおいては、前記内輪５ａ、６ａと前記転動体５ｂ、６ｂ間、および前記外輪５ｃ、６ｃと前記転動体５ｂ、６ｂ間に常に油膜（図示せず）を介在する状態を形成することになるので、スパークの発生は生じず、この結果として電食防止効果が安定するものとなる。
【００２７】
以上の実施形態は、本発明をモータ１に適用したものであるので、その回転軸２には、図７のごとく、ファン１５等の回転駆動すべき負荷が連結されるが、本発明を発電機に適用する場合には、回転軸２を回転駆動するための駆動体が連結され、これにて発電が行われるものとなる。
【００２８】
つまり、本発明はモータ１にも発電機にも効果を発揮することができるものである。
【００２９】
また、図７のごとく、本発明のモータ１の回転軸２にファン１５を取り付ることにより、送風装置１６としても効果を発揮することができる。
【００３０】
また、図８のごとく、本発明の発電機１７の回転軸１８にファン１９を取り付けることにより、風力発電装置２０としても効果を発揮することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように本発明のモータ、もしくは発電機、もしくは送風装置、もしくは風力発電装置は、回転軸と、この回転軸の外周に一体化したロータと、このロータの外周に、このロータとは非接触状態で近接配置したステータと、前記回転軸には前記ロータの両側部分に配置した軸受とを備え、この軸受は前記回転軸の外周側に嵌合した内輪と、この内輪の転動面に転動体を介して配置した外輪とを有し、この外輪を前記回転軸の軸方向に付勢体で付勢させて、前記内輪の転動面と前記外輪の転動面に対する前記転動体の当接場所を設定し、前記内輪の転動面と、前記外輪の転動面とに、前記回転軸軸方向に前記当接場所を挟んで両側に凹部を形成し、この凹部内には潤滑剤を配置したモータであるので、電食防止効果を安定化させることができる。
【００３２】
すなわち、本発明においては、この外輪を前記回転軸の軸方向に付勢体で付勢させて、前記内輪の転動面と前記外輪の転動面に対する前記転動体の当接場所を設定し、前記内輪の転動面と、前記外輪の転動面とに、前記回転軸軸方向に前記当接場所を挟んで両側に凹部を形成し、この凹部内には潤滑剤を配置したものであるため、前記転動体が当接する内輪の転動面と外輪の転動面の当接場所には、その近傍の前記凹部から潤滑剤を安定的に供給することが出来、その結果として前記当接場所においては、前記内輪の転動面と前記転動体間、および前記外輪の転動面と前記転動体間に常に油膜を介在する状態を形成することができ、これにより電食防止効果を安定化させることができるものである。
【００３３】
従って、各種電子機器や自動車、電車などに広く活用されるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態を示す断面図
【図２】本発明の一実施形態の軸受を示す正面図
【図３】本発明の一実施形態の軸受を示す断面図
【図４】本発明の一実施形態の要部拡大断面図
【図５】本発明の一実施形態の要部拡大断面図
【図６】本発明の一実施形態の要部拡大断面図
【図７】本発明の一実施形態を示す断面図
【図８】本発明の一実施形態を示す断面図
【符号の説明】
【００３５】
１      モータ
２      回転軸
３      ロータ
４      ステータ
５      軸受
５ａ    内輪
５ｂ    転動体
５ｃ    外輪
６      軸受
６ａ    内輪
６ｂ    転動体
６ｃ    外輪
７      制御基板
８      モールド樹脂体
９      ブラケット
１０    転動面
１０ａ  （内輪の）転動面
１０ｂ  （外輪の）転動面
１１    保持器
１２    付勢体
１３    グリース
１４    ＰＷＭインバータ
１５    ファン
１６    送風装置
１７    発電機
１８    回転軸
１９    ファン
２０    風力発電装置
Ａ      （内輪の）当接場所
Ｂ      （外輪の）当接場所
Ｃ      軸
Ｄ      凹部
Ｅ      潤滑剤
【図１】
2010185467.tif 000003
【図２】
2010185467.tif 000004
【図３】
2010185467.tif 000005
【図４】
2010185467.tif 000006
【図５】
2010185467.tif 000007
【図６】
2010185467.tif 000008
【図７】
2010185467.tif 000009
【図８】
2010185467.tif 000010