(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受ブラケットのシャフト貫通部周りにシャフトと共に回転する接触部材を接触させてその内外を遮断するシール部を有するものにおいて、
そのシール部の外周部に前記軸受ブラケットのシャフト貫通部周りと接触部材との接触面に磁力を及ぼす磁石を設け、
前記軸受ブラケットと接触部材との少なくともいずれか一方を強磁性体で構成したことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
軸受ブラケットのシャフト貫通部周りにシャフトと共に回転する接触部材を接触させてその内外を遮断するシール部を有するものにおいて、
そのシール部の内部に前記軸受ブラケットのシャフト貫通部周りと接触部材との接触面に磁力を及ぼす磁石を設け、
前記軸受ブラケットと接触部材との少なくともいずれか一方を強磁性体で構成したことを特徴とする回転電機。
【請求項３】
シール部の外周部に磁石の磁気を誘導するヨークを設けたことを特徴とする請求項２記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は軸受ブラケットのシャフト貫通部をシールするシール部に改良を加えた回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、回転電機においては、図８に示すごとく、フレーム１の内周部に、コア２にコイル３を巻装して構成されたステータ４が嵌着され、このステータ４の内部に、コア５に導体６を装設すると共にシャフト７を貫着して構成されたロータ８が配設されている。
【０００３】
又、フレーム１の両端には軸受ブラケット９，１０が結合されており、この軸受ブラケット９，１０にシャフト７が軸受１１，１２を介して支持されている。このうち、一方側（図中右側）の軸受ブラケット９からはシャフト７が貫通して突出しており、その貫通部にはシール部１３が設けられている。
【０００４】
シール部１３は、シャフト７に嵌着された端板１４と、この端板１４に一端が固着された円筒形蛇腹状のベローズ１５と、このベローズ１５の他端に固着された接触部材１６とから構成されており、その接触部材１６がベローズ１５の弾発力により軸受ブラケット９のシャフト貫通部９ａ周りに押圧接触されてその内外を遮断（シール）するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものの場合、シール性能を上げるためには、ベローズ１５による接触部材１６の押圧力を増せば良い。しかしながら、そのようにすればするほど、軸受ブラケット９のシャフト貫通部９ａ周りと接触部材１６との接触面の摩耗が著しくなり、シール部１３の寿命が短くなるという問題点を有していた。
【０００６】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、軸受ブラケットのシャフト貫通部のシール性能を上げながら、シール部の寿命を長く延ばすこともできる回転電機を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の回転電機においては、軸受ブラケットのシャフト貫通部周りにシャフトと共に回転する接触部材を接触させてその内外を遮断するシール部を有するものにあって、そのシール部の外周部に上記軸受ブラケットのシャフト貫通部周りと接触部材との接触面に磁力を及ぼす磁石を設け、前記軸受ブラケットと接触部材との少なくともいずれか一方を強磁性体で構成したことを特徴とする。
この場合、磁石はシール部の内部に設けても良い。又、シール部の外周部に磁石の磁気を誘導するヨークを設けるのも良い。
【０００８】
後に詳述するように、金属の摩擦に関して、磁場はシビア摩耗からマイルド摩耗への遷移を促進することが知られており、そのマイルド摩耗への遷移により、軸受ブラケットのシャフト貫通部周りと接触部材との接触面の摩耗が減少し、シール部の寿命が延びる。
【０００９】
よって、軸受ブラケットのシャフト貫通部周りに対する接触部材の押圧力を増しても差支えなく、これによりシール性能を上げることができる。
そして、それに加え、上記軸受ブラケットのシャフト貫通部周りと接触部材との接触面に及ぼされた磁力は、その双方に吸引を生じさせるものでもあり、これによってそれらの密接度が一層増し、シール性能が一段と向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施例につき、図１ないし図３を参照して説明する。
まず図１には回転電機例えば電動機の全体構成を示しており、先の図８と同一の部分に同一の符号を付して示している。すなわち、フレーム１の内周部に、コア２にコイル３を巻装して構成したステータ４を嵌着し、このステータ４の内部に、コア５に導体６を装設すると共にシャフト７を貫着して構成したロータ８を配設している。
【００１１】
又、フレーム１の両端には軸受ブラケット９，１０を結合しており、この軸受ブラケット９，１０にシャフト７を軸受１１，１２を介して支持せしめている。このうち、一方側（図中右側）の軸受ブラケット９からはシャフト７が貫通して突出しており、その貫通部にはシール部１３を設けている。
【００１２】
シール部１３は、シャフト７に嵌着した端板１４と、この端板１４に一端を固着した円筒形蛇腹状のベローズ１５と、このベローズ１５の他端に固着した接触部材１６とから構成しており、その接触部材１６がベローズ１５の弾発力により軸受ブラケット９のシャフト貫通部９ａ周りに押圧接触されてその内外を遮断（シール）するようになっている。
【００１３】
さて、このような従来と同一の構成に加えて、シール部１３の外周部には磁石１７を設けている。この磁石１７は詳細には環状の例えば永久磁石であり、軸受ブラケット９のシャフト貫通部９ａ周りの更に外周部に固着して設けることにより、接触部材１６の外周に位置し、その磁力によって、図２に矢印で示すように磁石１７→接触部材１６→軸受ブラケット９→磁石１７の磁気回路を形成し、軸受ブラケット９のシャフト貫通部９ａ周りと接触部材１６との接触面に磁力を及ぼすようになっている。
なお、この場合、軸受ブラケット９と接触部材１６はその少なくとも一方を強磁性体で構成している。
【００１４】
以上のように、本実施例においては、シール部１３の外周部に磁石１７を設けたことで、磁石１７→接触部材１６→軸受ブラケット９→磁石１７の磁気回路が形成され、軸受ブラケット９のシャフト貫通部９ａ周りと接触部材１６との接触面に磁力が及ぶ。これにより、軸受ブラケット９のシャフト貫通部９ａ周りと接触部材１６との接触面にはマイルド摩耗面が形成され、その接触面の摩耗が減少する。
【００１５】
これについて詳述すると、電子軌道に空孔のある遷移金属あるいは遷移金属が主成分である強磁性体、例えば鉄鋼材料は化学的に非平衡状態にあり、他の元素と結合しやすい。このような材料から成る摺動部材に磁気を作用させると、他の元素との結合（イオン結合あるいは共有結合）作用が活発化され、酸素の吸着が促進されて、酸化膜が形成される。この酸化膜が摩擦面に介在することにより、新生面同士の接触、凝着が少なくなり、摩耗粉が微粉化されて早期にマイルド摩耗粉が作り出される。
【００１６】
又、磁場はその吸引力によってマイルド摩耗粉を摩擦面に保持し、マイルド摩耗粉が摩擦面に堆積される。これによって、摩擦面にマイルド摩耗面が形成され、接触面の摩耗が減少される。図３にはこのことを表しており、（ａ）における摺動体Ａが接触部材１６に相当し、摺動体Ｂが軸受ブラケット９のシャフト貫通部９ａ周りの部分に相当する。又、それらの接触面の状態を、磁気無しの場合（ｂ）と磁気有りの場合（ｃ）とでそれぞれ表している。
【００１７】
これらをまとめると、
（１）磁場はマイルド摩耗粉を摩擦の初期から作り出す。
（２）磁場はマイルド摩耗粉を摩擦面から逃がさず、マイルド摩耗面の生成を容易にする。
【００１８】
これらの二つの作用によってシビア摩耗からマイルド摩耗への遷移が促進され、このマイルド摩耗への遷移により、摩擦面の摩耗が減少する。なお、このメカニズムは「トライボロジスト」の第３巻・第６号（１９８９）の４３０〜４３６に記載されている。
かくして、本実施例のものの場合、軸受ブラケット９のシャフト貫通部９ａ周りと接触部材１６との接触面の摩耗が減少し、シール部１３の寿命が延びる。
【００１９】
よって、シール部１３のベローズ１５による、軸受ブラケット９のシャフト貫通部９ａ周りに対する接触部材１６の押圧力を増しても差支えなく、これによりシール性能を所望に上げることができる。
そして、それに加え、上記軸受ブラケット９のシャフト貫通部９ａ周りと接触部材１６との接触面に及ぼされた磁力は、その双方に吸引を生じさせるものでもあり、これによって、それらの密接度が増すから、シール性能を一段と向上させることができる。
【００２０】
なお、軸受ブラケット９と接触部材１６はその両方を強磁性体で構成しても良いが、前述のようにその少なくとも一方を強磁性体で構成するだけでも良い。これは、他方が強磁性体でなくても、それには一方の強磁性体材料が移着し、その結果、母材は強磁性体でなくとも表面には強磁性体層が存在することになるからである。
【００２１】
以上に対して、図４及び図５は本発明の第２実施例を示すもので、磁石１７をシール部１３の内部、詳細には端板１４の内側面に固着して接触部材１６に対向させて設けたものを示している。
このものでは、磁石１７→端板１４→シャフト７→軸受ブラケット９→接触部材１６→磁石１７の磁気回路が形成され、軸受ブラケット９のシャフト貫通部９ａ周りと接触部材１６との接触面に磁力が及ぶ。これにより、第１実施例同様の作用効果を得ることができる。
【００２２】
なお、この場合、図示はしないが、磁石１７は接触部材１６の内周側で軸受ブラケット９のシャフト貫通部９ａ周りに固着して設けても良く、シャフト７に嵌着して設けても良い。
【００２３】
図６及び図７は本発明の第３実施例を示すもので、磁石１７をシール部１３の内部に設けたものにおいて、更にシール部１３の外周部にヨーク１８を例えば軸受ブラケット９と一体に設けたものを示している。
このようにすることにより、磁石１７→接触部材１６→軸受ブラケット９→ヨーク１８→端板１４→磁石１７の磁気回路が形成され、磁石１７の磁気が効率良く誘導されるから、第２実施例以上の効果を得ることができる。
【００２４】
このほか、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、例えば磁石は電磁石であっても良いものであり、回転電機の種類、磁石の形状等の点についても、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は以上説明したとおりのもので、下記の効果を奏する。
請求項１及び２の回転電機によれば、磁気による摩擦面のシビア摩耗からマイルド摩耗への遷移促進により、軸受ブラケットのシャフト貫通部周りと接触部材との接触面の摩耗を減少させ得て、シール部の寿命を長く延ばすことができる。よって、軸受ブラケットのシャフト貫通部周りに対する接触部材の押圧力を増しても差支えなく、これによりシール性能を上げることができる。そして、それに加え、軸受ブラケットのシャフト貫通部周りと接触部材との双方に磁気吸引を生じさせてそれらの密接度を増し得るから、シール性能を一段と向上させることができる。
【００２６】
請求項３の回転電機によれば、磁石の磁気を効率良く誘導し得て、シール部の延命及びシール性能を向上につき、上述以上の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す破断側面図
【図２】図１のＣ部分の拡大図
【図３】作用を説明するための図
【図４】本発明の第２実施例を示す図１相当図
【図５】図４のＤ部分の拡大図
【図６】本発明の第３実施例を示す図１相当図
【図７】図６のＥ部分の拡大図
【図８】従来例を示す図１相当図
【符号の説明】
７はシャフト、９は軸受ブラケット、９ａはシャフト貫通部、１３はシール部、１４は端板、１５はベローズ、１６は接触部材、１７は磁石、１８はヨークを示す。
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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