(57)【要約】【課題】回転機に使用されている軸受は、高速回転域になるとシャフトからの遠心力が増大し、摩擦による発熱により急激に温度上昇したり、回転抵抗が大きくなるという問題がある。このため、モータのシャフトが回転する際に起こる遠心力による偏心を抑制し、軸受にかかる負担を軽減することのできる技術が必要となる。【解決手段】モータ内のシャフトに回転することにより向心力方向に力が働く形状の翼を取り付ける。このことにより、回転することにより働く遠心力をこの向心力により低減させることが可能で、軸受けにかかる負担を軽減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転機ケーシング両端部にはブラケットが設置され、該ケーシング内部に固定されているステータと、該ケーシングに固定されたボール軸受、該ボール軸受によって両端で支えられているシャフトがあり、その該シャフト軸上にロータを配置して、前記ステータからの電磁作用が回転力を与えるか、もしくは外部から該シャフトを通して回転力が加わることにより該ロータが高速に回転する高速回転機であって、前記シャフトを前記ボール軸受の伝動側と反伝動側の外側まで延長し、前記シャフトが回転することにより、シャフトの径方向の中心へ力が働く形状の回転翼を前記伝動側のボール軸受と前記伝動側のブラケットの間と前記反伝動側のボール軸受と前記反伝動側のブラケットの間の前記シャフトに取り付け、前記シャフトが高速回転することにより前記回転翼が発生する向心力で、前記ロータが高速回転することにより発生する遠心力を低減させることを特徴とする構造を有する回転機。
【請求項２】
前記回転翼には翼を多数設置し、この該翼は高速回転することで空気を切り、該翼に沿って動圧が前記シャフトの径方向の中心へ力が働くと同時に発生する該シャフトの軸方向の力は、前記回転翼と同一の回転翼を伝動側と反伝動側とに向かい合わせに設置することで打ち消されることを特徴とする請求項１に記載の構造を有する回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機のシャフトが回転することにより発生する軸受にかかる遠心力を低減させる構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転機の構造を図４に、軸受の構造を図５に示し、さらに、特許文献１記載の図８に基づいて説明する。
【０００３】
回転機のケ−シング１内部には固定されているステ−タ２と、ステ−タの内側にあるロ−タ３とそれに接続されているシャフト４がある。
【０００４】
シャフト４は軸受５−１、５−２によって支えられ、電力変換器１０により制御されるステ−タからの電磁作用がロ−タに回転力を与えるか、回転機外部の力によりシャフト４は回転する。
【０００５】
回転機に採用されている軸受の多くはボ−ル軸受と呼ばれるもので、大きく分けると図５のように外輪５１、内輪５２、ボ−ル５３、保持器５４によって構成されている。
【０００６】
外輪５１は固定され、内輪５２にシャフト等が挿入されて外輪と内輪の内側にあるボ−ル５３が回転することによりシャフトがスム−ズに回転する。
【０００７】
従来の軸受ではシャフトから加わる遠心力をダイレクトに受けている。このためボ−ル軸受では高速回転になるとボ−ルを保持する保持器に大きな遠心力が作用するため金属からなる鋼板製波形保持器が採用されている。
【０００８】
この鋼板製波形保持器は安価であるが、金属製保持器とボ−ルとの摺動による金属摩耗粉の発生により、グリ−ス劣化が避けられない。
【０００９】
そこで近年、黄銅よりも軽量で製作が容易な自己潤滑性を有する合成樹脂製の保持器が採用されるようになってきており、この合成樹脂製保持器も金属製保持器と同様にボ−ルとの摺動による摩耗粉が発生するが、樹脂成分なのでグリ−スに与える影響は少ない。
【００１０】
上記合成樹脂製保持器として、特許文献１に記載されている図８が知られている。ここで、図８(Ｉ)に示されている保持器は冠形保持器と称せられ、保持器本体３０の一側面に対向一対の爪３１を周方向に等間隔に設け、その対向一対の爪３１間にポケット３２を形成している。
【００１１】
通常回転体は回転数の２乗で遠心力が発生し、ＫＢを遠心力係数、ｎを回転数とするとその遠心力Ｆｃｆは式１で表される。
【００１２】
【数１】
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【００１３】
特許文献１記載の図８(Ｉ)、(ＩＩ)に示す冠形保持器は高速回転域において、前記式１で表せられる遠心力により爪３１が外径側に変形し、ポケット３２の内面がボ−ル３４に強く接触したり、あるいは、軸受のグリ−スの漏洩を防止するシ−ル部材に干渉する事により、その接触部での摩擦による発熱により軸受が急激に温度上昇したり、回転抵抗が大きくなるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−３００２６１号公報
【特許文献２】特開昭５８−７９４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
この発明の課題は、高速回転時の遠心力によってボ−ル軸受に発生する回転抵抗大、発熱の問題を防止する構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の請求項１では、回転機ケーシング両端部にはブラケットが設置され、該ケーシング内部に固定されているステータと、該ケーシングに固定されたボール軸受、該ボール軸受によって両端で支えられているシャフトがあり、その該シャフト軸上にロータを配置して、前記ステータからの電磁作用が回転力を与えるか、もしくは外部から該シャフトを通して回転力が加わることにより該ロータが高速に回転する高速回転機であって、前記シャフトを前記ボール軸受の伝動側と反伝動側の外側まで延長し、前記シャフトが回転することにより、シャフトの径方向の中心へ力が働く形状の回転翼を前記伝動側のボール軸受と前記伝動側のブラケットの間と前記反伝動側のボール軸受と前記反伝動側のブラケットの間の前記シャフトに取り付け、前記シャフトが高速回転することにより前記回転翼が発生する向心力で、前記ロータが高速回転することにより発生する遠心力を低減させることを特徴とする。
【００１７】
また請求項２では、請求項１において、前記回転翼には翼を多数設置し、この該翼は高速回転することで空気を切り、該翼に沿って動圧が前記シャフトの径方向の中心へ力が働くと同時に発生する該シャフトの軸方向の力は、前記回転翼と同一の回転翼を伝動側と反伝動側とに向かい合わせに設置することで打ち消されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
回転機のシャフトが回転することによる遠心力を回転翼が作り出す向心力で軽減することができ、シャフトを支えている軸受の負担および回転抵抗、発熱を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】請求項１の構成を示した図である。（実施例）
【図２】請求項２の構成を示した図である。（実施例）
【図３】本発明を適用とした際の効果図である。
【図４】背景技術の構成を示した図である。
【図５】背景技術の構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１に本発明の実施例を示し、図１に基づいて本発明の詳細な説明をする。
【００２２】
回転機のケ−シング１内部のロ−タ３とそのシャフト４は二つのボ−ル軸受５−１、５−２で保持されており、そのボ−ル軸受５−１、５−２の外側のシャフトに回転翼６−１、６−２を取り付けている。そしてその一方は出力軸７としてブラケット８外部に出ている。
【００２３】
図２は図１の回転翼６−１を出力軸方向から見た図である。
【００２４】
図１のシャフト４と回転翼６−１、６−２は接合されており、シャフト４が回転することで回転翼６−１、６−２も回転し、それに取り付けられている翼１１がシャフトを中心に回転する。
【００２５】
図２の様に回転翼が右回転することで翼１１が空気を切り、翼の形状に沿って動圧が径方向の中心に発生する。またどの角度からも均等な動圧を発生させるよう多翼が好ましい。
【００２６】
回転すると回転翼６−１、６−２は軸方向の動圧も発生させるが、６−１、６−２は軸方向についてそれぞれ逆方向の動圧を発生させるため、結果として軸方向の力は発生しないようになっている。
【００２７】
図１のボ−ル軸受５−１、５−２のボ−ルに加わる力は前記式１で表され、図３の４１の曲線となる。
【００２８】
それに対して回転する翼１１が発生させる向心力も遠心力同様、回転数の２乗に比例しＫｆを向心力係数、ｎを回転数とするとその向心力Ｆｃｐは式２のように表され、４２の曲線のようになる。
【００２９】
【数２】
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【００３０】
この翼１１による向心力はシャフト４による遠心力とは逆向きの力であるため、翼１１が回転することでシャフト４による遠心力は図３の４３のように低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
回転機のシャフトが回転することによる遠心力を軽減することができ、シャフトを支えている軸受の負担および回転抵抗、発熱を抑えることができるので、産業上の利用の可能性は大いにある。
【符号の説明】
【００３２】
１               ケ−シング
２               ステ−タ
３               ロ−タ
４               シャフト
５−１、５−２  ボ−ル軸受
６−１、６−２  回転翼
７               出力軸
８               ブラケット
１０             電力変換器
１１             翼
４１            シャフト４による軸受に加わる遠心力
４２            翼１１による向心力
４３            翼１１による向心力を差し引いた遠心力
５１            外輪
５２             内輪
５３            ボ−ル
５４            保持器
【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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