(57)【要約】      （修正有）【課題】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にロータの両側部分に配置した軸受５とを備え、この軸受５は回転軸２の外周側に嵌合した内輪５ａと、この内輪５ａの転動面１０ａに転動体５ｂを介して配置した外輪５ｃとを有し、この外輪５ｃを回転軸２の軸方向に付勢体１２で付勢させて、内輪５ａの転動面１０ａと外輪５ｃの転動面１０ｂに対する転動体５ｂの当接場所Ａ、Ｂを設定し、転動体５ｂの当接場所Ａ、Ｂと近接する内輪端Ｃ、外輪端Ｄとの間の転動面１０ａ、１０ｂに凹部Ｅを形成し、この凹部Ｅ内には潤滑剤Ｆを配置する。【選択図】図４
2010265941.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、前記転動体の前記当接場所と近接する内輪端、外輪端との間の前記転動面に凹部を形成し、この凹部内には潤滑剤を配置したモータ。
【請求項２】
前記凹部は、前記転動体の前記当接場所に向かい漸減し、前記内輪端、前記外輪端に向かい漸増する構成とした請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記凹部は、前記内輪端、前記外輪端まで延長した請求項１または２に記載のモータ。
【請求項４】
前記潤滑剤は、グリースとした請求項１〜３のいずれか一つに記載のモータ。
【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１〜４のいずれか一つに記載のモータ。
【請求項６】
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１〜５のいずれか一つに記載のモータ。
【請求項７】
供給される電源をＰＷＭする制御回路を備えた請求項１〜６のいずれか一つに記載のモータ。
【請求項８】
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１〜７のいずれか一つに記載のモータ。
【請求項９】
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、前記転動体の前記当接場所と近接する内輪端、外輪端との間の前記転動面に凹部を形成し、この凹部内には潤滑剤を配置した発電機。
【請求項１０】
前記凹部は、前記転動体の前記当接場所に向かい漸減し、前記内輪端、前記外輪端に向かい漸増する構成とした請求項９に記載の発電機。
【請求項１１】
前記凹部は、前記内輪端、前記外輪端まで延長した請求項９または１０に記載の発電機。
【請求項１２】
前記潤滑剤は、グリースとした請求項９〜１１のいずれか一つに記載の発電機。
【請求項１３】
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９〜１２のいずれか一つに記載の発電機。
【請求項１４】
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９〜１３のいずれか一つに記載の発電機。
【請求項１５】
供給される電源をＰＷＭする制御回路を備えた請求項９〜１４のいずれか一つに記載の発電機。
【請求項１６】
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９〜１５のいずれか一つに記載の発電機。
【請求項１７】
請求項１〜８のモータを搭載したことを特徴とする送風装置。
【請求項１８】
請求項９〜１６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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３０８０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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】
【００１０】
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、前記転動体の前記当接場所と近接する前記内輪端、前記外輪端との間の前記転動面に凹部を形成し、この凹部内には潤滑剤を配置することにより、所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１１】
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、前記転動体の前記当接場所と近接する内輪端、外輪端との間の前記転動面に凹部を形成し、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。
【００１２】
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、前記転動体の前記当接場所と近接する内輪端、外輪端との間の前記転動面に凹部を形成し、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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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（ａ）正面図、（ｂ）断面図
【図３】本発明の一実施形態の要部拡大断面図
【図４】図４のさらに要部拡大断面図
【図５】本発明の一実施形態を示す断面図
【図６】本発明の一実施形態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
（実施の形態１）
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、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。
【００１６】
また、回転軸２の後端側を軸支した軸受５の外周面と、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。
【００１７】
さらに、回転軸２の先端側を軸支した軸受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はモールド樹脂体８に固定されている。
【００１８】
軸受５、６はそれぞれ、図１、図２に示すごとく、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１０ａ、１０ｂ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。
【００１９】
なお、転動体５ｂ、６ｂは、保持器１１で保持されている。
【００２０】
軸受５の外輪５ｃには、図１、図３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、その結果として回転軸２は、その軸方向で若干移動されている。
【００２１】
そして、この状態となると、図４に示すごとく軸受５、６とも、内輪５ａ、６ａの転動面１０ａと外輪５ｃ、６ｃの転動面１０ｂに対する転動体５ｂ、６ｂが当接する当接場所Ａ、Ｂが設定されることになる。
【００２２】
具体的には、本実施形態では、図４に示すごとく、軸受５では、内輪５ａの転動面１０ａ下側に当接場所Ａ、外輪５ｃの転動面１０ｂ上側に当接場所Ｂが設定されている。内輪５ａの転動面１０ａと、外輪５ｃの転動面１０ｂには、当接場所Ａと近接する内輪端Ｃとの間の転動面１０ａに凹部Ｅ、当接場所Ｂと外輪端Ｄとの間の転動面１０ｂに凹部Ｅを形成し、この凹部Ｅ内には、潤滑剤Ｆとしてグリース１３を配置している。
【００２３】
また、軸受６では、図１に示すごとく、内輪６ａの転動面１０ａ上側に当接場所Ａ、外輪６ｃの転動面１０ｂ下側に当接場所Ｂが設定されている。さらに、上述のごとく、内輪６ａの転動面１０ａと、外輪６ｃの転動面１０ｂには、当接場所Ａと近接する内輪端Ｃとの間の転動面１０ａに凹部Ｅ、当接場所Ｂと外輪端Ｄとの間の転動面１０ｂに凹部Ｅを形成し、この凹部Ｅ内には、潤滑剤Ｆとしてグリース１３を配置することとなる。
【００２４】
そして、このような構成とすると、図４からも理解されるように、当接場所Ａと近接する内輪端Ｃとの間の転動面１０ａに形成した凹部Ｅと、当接場所Ｂと外輪端Ｄとの間の転動面１０ｂに形成した凹部Ｅは、当接場所Ａ、Ｂに向かい漸減し、内輪端Ｃ、外輪端Ｄに向かい漸増する構成となり、凹部Ｅ内の前記グリース１３の基油（図示せず）が、軸受５、６の、転動体５ｂ、６ｂの転動面１０ａ、１０ｂの当接場所Ａへ毛細管作用で安定的に供給されるとともに、転動体５ｂ、６ｂに付着した基油は内輪５ａ、６ａ側の凹部Ｅから、外輪５ｃ、６ｃ側の当接場所Ｂへと循環的に繰り返し移動していくことになる。
【００２５】
その結果として当接場所Ａ、Ｂにおいては、内輪５ａ、６ａの転動面１０ａと転動体５ｂ、６ｂ間、および外輪５ｃ、６ｃの転動面１０ｂと転動体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。
【００２６】
さらに、本実施形態では、図４のごとく、凹部Ｅは内輪端Ｃ、外輪端Ｄまで延長することで、凹部Ｅに配置される潤滑剤Ｆの保持量を増加させることができる。
【００２７】
さらに、本実施形態においては、凹部Ｅに配置する潤滑剤を絶縁性潤滑剤としているため、内輪５ａ、６ａと転動体５ｂ、６ｂ間、および外輪５ｃ、６ｃと転動体５ｂ、６ｂ間に常に絶縁性の油膜（図示せず）を介在する状態を形成することになるので、より電食防止効果が安定するものとなる。
【００２８】
さらに、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、６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、凹部Ｅに配置する潤滑剤Ｆ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。
【００２９】
また、図１に示すごとく、制御基板７にＰＷＭインバータ１４を搭載した場合おいても、上述のごとく当接場所Ａ、Ｂにおいては、内輪５ａ、６ａと転動体５ｂ、６ｂ間、および外輪５ｃ、６ｃと転動体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。
【００３０】
また、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、当接場所Ａ、Ｂにおいては、内輪５ａ、６ａと転動体５ｂ、６ｂ間、および外輪５ｃ、６ｃと転動体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。
【００３１】
また、凹部Ｅを形成しやすくするためにも、転動体５ｂ、６ｂの当接場所Ａ、Ｂと近接する内輪端Ｃと外輪端Ｄに凹部Ｅを形成している。
【００３２】
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５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。
【００３３】
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。
【００３４】
また、図５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。
【００３５】
また、図６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】
【００３６】
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、前記転動体の前記当接場所と近接する内輪端、外輪端との間の前記転動面に凹部を形成し、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。
【００３７】
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、前記転動体の前記当接場所と近接する内輪端、外輪端との間の前記転動面に凹部を形成し、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。
【００３８】
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。
【符号の説明】
【００３９】
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
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      内輪端
Ｄ      外輪端
Ｅ      凹部
Ｆ      潤滑剤
【図１】
2010265941.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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