(57)【要約】【課題】簡便なシャフトの防振構造を備えたモータを提供する。 【解決手段】回転体Ｚの軸方向に離間した２箇所をベアリング４１，４２を介して外周側に位置する固定支持部１に支持させてなるものにおいて、ベアリング４１、４２に支持させた２箇所の間において、回転体Ｚを更に、補助ベアリング６及び防振部材７を介して固定支持部１に支持させることとした。 【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の軸方向に離間した２箇所を少なくともベアリングを介して外周側に位置する固定支持部に支持させてなるものにおいて、
前記ベアリングに支持させた２箇所の間において、前記回転体を更に、補助ベアリング及び防振部材を介して前記固定支持部に支持させていることを特徴とする回転機械。
【請求項２】
回転体の一部を構成するロータと、このロータに回転磁界を発生させるステータとの間に電磁駆動部が構成されるものであって、
前記補助ベアリング及び防振部材を、ロータ若しくはステータの少なくとも何れかを軸方向に分割した位置に形成されるスペースに設けている請求項１記載の回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ等の回転機械に係り、特にその防振機能を高めた回転機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の回転機械の一つとして、従来、特許文献１及び図８等に示されるようなモータが一般的である。
【０００３】
このような一般的なモータは、固定支持部１として円筒状のケーシング１１及びケーシング１１の端部を閉止するカバー１２、１３を有しており、ケーシング１１の内周にはステータ５１が形成され、その内側の中空には、回転体であるシャフト２及びロータ３が配置されている。シャフト２は、ロータ３の両側において２つのベアリング４１、４２を介してカバー１２、１３に支持されている。ステータ５１にはコイル５２、５３が巻回されて電磁駆動部５が構成されており、コイル５２、５３に通電することでロータ３を励磁してシャフト２を回転駆動するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−７８３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図示された構成では、シャフト２及びロータ３からなる回転体の回転中心と当該回転体の重心とが、製造・組立誤差やシャフト２に取り付けられる負荷などによって必ずしも一致せず、振動発生の要因となることが少なくない。具体的には、シャフト２のうち、図上では一点鎖線で示されているベアリング４１、４２に支持された２点Ａ、Ｂが節、２点間Ａ−Ｂが腹となるラジアル方向の振動Ｆが発生する。そのため、ケーシング１１を介してモータ全体にも振動が生じ、騒音や製品寿命の低下の原因となってしまう。
【０００６】
このような場合に、特許文献１に示されるように、ロータの多数箇所にバランス調整板を取り付けることでモータの振動を抑制する構成も考えられるが、充分な抑制効果が得られない場合もあり、また、負荷を取り付けると結局バランスが崩れるため、実効性に疑問の残るものである。
【０００７】
本発明は、重心のアンバランスが不可避的に生じ得ることを前提に、簡易な構造を通じて実効性のある防振対策を施した回転機械を新たに提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。
【０００９】
すなわち、本発明に係る回転機械は、回転体の軸方向に離間した２箇所を少なくともベアリングを介して外周側に位置する固定支持部に支持させてなるものにおいて、前記ベアリングに支持させた２箇所の間において、前記回転体を更に、補助ベアリング及び防振部材を介して前記固定支持部に支持させていることを特徴とする。
【００１０】
ここで、「補助ベアリング及び防振部材を介して」とは、回転体を補助ベアリングで支持した後に防振部材で受ける構造を限定するものではなく、回転体を防振部材で受けた後に補助ベアリングに支持させる構造も含まれる。
【００１１】
このように構成することで、回転体のうちのベアリングによって支持された２点間においてラジアル方向に生ずる振動は、中央部を補助ベアリングで支持することによって異なる振動モードに変更され、その振動モード変更の際に防振部材を介在させることによって、振動を発散させることなく減衰させることができる。よって、回転機械に生ずる振動を有効に低減することが可能になる。
【００１２】
さらに、少なくとも回転体の１箇所に対策を施せばよく、負荷等によって重心位置が変化しても有効に機能するため、簡易で実効性のある防振対策として利用に提供することができるものとなる。
【００１３】
具体的な実施の態様として、回転体の一部を構成するロータと、このロータに回転磁界を発生させるステータとの間に電磁駆動部が構成されるものにおいては、前記補助ベアリング及び防振部材を、ロータ若しくはステータの少なくとも何れかを軸方向に分割した位置に形成されるスペースに設けることが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る回転機械は、以上説明したように、２つのベアリングの間を補助ベアリングで支持することによって振動モードを変更し、その際に防振部材を介して振動を減衰するので、回転体の加工・組み付け誤差や、負荷の接続等による重心位置のずれに起因した振動を適切に抑制して振動や騒音を効果的に低減することができるという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態を示す模式的な断面図。
【図２】本発明の他の実施形態を示す模式的な断面図。
【図３】本発明の更に他の実施形態を示す模式的な断面図。
【図４】図１の変形例を示す模式的な断面図。
【図５】図２の変形例を示す模式的な断面図。
【図６】図３の変形例を示す模式的な断面図。
【図７】上記以外の変形例を示す模式的な断面図。
【図８】従来のモータを示す模式的な断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１７】
本実施形態における回転機械たるモータは、図１に示すように、固定支持部１と、固定支持部１内に配置された回転体Ｚを構成するシャフト２及びロータ３と、シャフト２を固定支持部１に支持させるベアリング４１、４２と、前記ロータ３にコイル５２、５３を巻回したステータ５１を対向させてなる電磁駆動部５とを具備している。
【００１８】
固定支持部１は、円筒体状のケーシング１１と、このケーシング１１の両端を閉止するカバー１２、１３とで構成されている。
【００１９】
ベアリング４１、４２は、外輪４ａと内輪４ｂとの間に転動体たるボール４ｃを配置したもので、シャフト２の基端側と先端側をそれぞれカバー１２、１３に支持させる位置に配置されている。これにより、支持点Ａ、Ｂにおいてベアリング４１、４２がシャフト２を２箇所で支持する構造をなしている。
【００２０】
電磁駆動部５は、外部からコイル５２、５３へ通電することによりステータ５１を励磁し、ロータ３に回転磁界を作用させてシャフト２を回転させるものである。
【００２１】
このような一般的な構成に加えて、さらに本実施形態では、ロータ３を軸方向に沿って第一ロータ３１と第二ロータ３２とに分割し、両ロータ３１，３２の間に形成したスペースＸに、補助ベアリング６と防振部材７とを取付部材８とともにラジアル方向Ｙに並べて配列している。
【００２２】
補助ベアリング６は、断面がベアリング４と同様の構成をなすもので、シャフト２の中央部２Ａを支持させるように配置する。かかる配置により、新たにシャフト２を支持する点として、支持点Ｃが加わることになる。
【００２３】
防振部材７は、弾力性のあるゴムなどの素材からなるもので、円周方向にリング状をなして補助ベアリング６の外周全周を支持する位置に配置され、適宜の取付部材８を介してステータ５１に取り付けられている。なお、防振部材７の形状は限定されるものではなく、例えば補助ベアリング６の外周に沿って間欠的に分割して配置してもよい。
【００２４】
ここで、図示モータの組立手順を例示すると、まず第一ロータ３１を焼きばめによってシャフト２に固定しておき、補助ベアリング６と防振部材７を取付部材８とともに取り付けた後に、第二ロータ３２を軸方向に沿ってシャフト２に外嵌して、図示しない適宜のナットなどによってシャフト２に固定することで組立を完了する。第二ロータ３２を取り付ける際には、シャフト２と第二ロータ３２間の隙間は可及的に小さい方が好ましい。
【００２５】
このように構成される本実施形態のモータを駆動すると、コイル５２、５３に通電させてシャフト２が回転する際に、ベアリング４１，４２及び補助ベアリング６で支持された３点Ａ、Ｂ、Ｃが節、２点間Ａ−Ｃ、Ｃ−Ｂが腹となる振動が生じる。この振動は、支持点Ｃが加わることで２点支持の場合とは振動モードが変更され、防振部材７においても振動エネルギーが吸収されることによって、振動の腹の振幅自体が２点支持の場合に比べて小さくなって、振動が低減されることとなる。
【００２６】
以上のように、本実施形態のモータは、回転体Ｚの軸方向に離間した２箇所をベアリング４１，４２を介して外周側に位置する固定支持部１に支持させてなるものにおいて、前記ベアリング４１、４２に支持させた２箇所の間において、前記回転体Ｚを構成するシャフト２を更に、補助ベアリング６及び防振部材７を介して固定支持部１に支持させていることを特徴とするものである。
【００２７】
このように構成することで、シャフト２のうちのベアリング４１、４２によって支持された２支持点Ａ、Ｂ間においてラジアル方向Ｙに生ずる振動は、中央部を補助ベアリング６で支持することによって異なる振動モードに変更され、その振動モード変更の際に防振部材７を介在させることによって、振動を発散させることなく減衰することができる。よって、モータに生ずる振動を有効に低減することが可能になる。
【００２８】
さらに、少なくとも回転体の１箇所に対策を施せばよく、負荷等によって重心位置が変化しても有効に機能するため、簡易で実効性のある防振対策として利用に供することができる。
【００２９】
具体的には、回転体の一部を構成するロータ３と、ロータ３に回転磁界を発生させるステータ５１との間に電磁駆動部５が構成されることに鑑み、前記補助ベアリング６及び防振部材７を、ロータ３を軸方向に分割した位置に形成されるスペースＸに設けているので、ロータ３とステータ５１との対向隙間を広げることなく補助ベアリング６と防振部材７を取り付けることができる。よってモータとしての機能を損なうことなく、防振対策を施すことが可能となる。
【００３０】
なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００３１】
例えば、前記一実施形態では、ロータ３のみを第一ロータ３１と第二ロータ３２とに分割したが、図２に示すように、シャフト２の中央部２Ａ付近をさらに第一シャフト２１と第二シャフト２２とに分割し、それらをスプライン結合構造等によって結合可能なように構成することも有効である。
【００３２】
このように構成すると、第一・第二シャフト２１、２２それぞれに第一・第二ロータ３１、３２を焼きばめで固定できるので、固定具が不要な上に、ガタつきによる振動の発生要因となることを回避することができる。
【００３３】
また、ロータ３を分割する代わりに、図３に示すように、ステータ５１側を軸方向に沿って第一ステータ５１１と第二ステータ５１２とに２分割して、第一・第二ステータ５１１、５１２間にできたスペースＸに、前記一実施形態と同様に補助ベアリング６と防振部材７を取付部材８とともに配置することもできる。
【００３４】
このように構成すると、ロータ３とシャフト２は従来と同様に分割せずに焼きばめ等によって構成することができるので、回転の安定性を優先する場合には有効な構造となり得る。
【００３５】
また、これらの構成の更なる変形例として、図４、図５及び図６に示す構成も考えられる。すなわち、図１、図２及び図３の構成はいずれも、回転体Ｚを補助ベアリング６で支持した後に防振部材７で受ける構造であったが、図４、図５及び図６に示すものは、回転体を防振部材７で受けた後に補助ベアリング６に支持させる構造によっている。このように構成しても、図１〜図３で述べたと同様の作用効果が奏される。
【００３６】
さらに、図７に示すように、ロータ３及びステータ５１の双方に対して、これらを軸方向に沿って第一・第二ロータ３１、３２と、第一・第二ステータ５１１、５１２とに分割し、分割によって形成されるスペースＸに補助ベアリング６及び防振部材７を取付部材８を介して配置しても構わない。また、ステータ５１を分割する場合に、スペースＸに位置するコイル５５、５６を取付部材８の一部に飲み込ませることで、軸方向寸法の増大を極力回避することができる。これは、図６の構造においても同様である。
【００３７】
その他、このような防振構造を発電機に適用するなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１…固定支持部
３…ロータ
５…電磁駆動部
６…補助ベアリング
７…防振部材
４１、４２…ベアリング
５１…ステータ
Ｚ…回転体
【図１】
2011160628.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】
2011160628.tif 000008
【図７】
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【図８】
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