(57)【要約】【課題】回転軸が熱膨張しても、転がり軸受の焼損を防ぐことができる回転電機を提供する。【解決手段】回転軸１０３の両端部側をそれぞれハウジング１１２，１１３の軸受座１１２ａ，１１３ａに組み合わせアンギュラ玉軸受１２０Ａ，１２０Ｂを介して回転可能に支持した回転電機１００において、ハウジング１１３の軸受座１１３ａが、ハウジング１１３に固定された外座１１３ａａと、外座１１３ａａの内部に軸方向へ摺動移動可能に嵌装されてアンギュラ玉軸受１２２の外輪１２２ａを保持する内座１１３ａｂとを具えてなるものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の両端部側をそれぞれハウジングの軸受座に転がり軸受を介して回転可能に支持した回転電機において、
前記回転軸の少なくとも一つの端部側の前記軸受座が、
前記ハウジングに固定された外座と、
前記外座の内部に軸方向へ摺動移動可能に嵌装されて前記転がり軸受の外輪を保持する内座と
を具えてなるものである
ことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機において、
前記軸受座の前記外座の内周面及び前記内座の外周面のうちの少なくとも一つの面に低摩擦係数の被膜が形成されている
ことを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１に記載の回転電機において、
前記軸受座の前記外座及び前記内座のうちの少なくとも一つが、低摩擦係数のすべり材からなるものである
ことを特徴とする回転電機。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の回転電機において、
前記外座及び前記内座を具えてなる前記軸受座が、負荷を結合される前記回転軸の端部側と反対に位置する端部側の前記ハウジングに設けられているものである
ことを特徴とする回転電機。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の回転電機において、
前記外座及び前記内座を具えてなる前記軸受座に支持される前記転がり軸受が、組み合わせアンギュラ玉軸受である
ことを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイナモメータやモータ等の回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイナモメータやモータ等の回転電機においては、作動に伴って、回転軸が軸方向へ熱膨張するため、回転軸の少なくとも一つの端部側の軸受とハウジングとの間を軸方向へ摺動できるようにした逃げ構造が設定されている。
【０００３】
例えば、高速度での回転軸の回転を可能とするために高剛性を有するように組み合わせアンギュラ玉軸受を適用した回転電機においては、図３に示すように、回転軸１０３の外周側に組み合わせアンギュラ玉軸受１２０の内周側を嵌合し、当該組み合わせアンギュラ玉軸受１２０の外周側をハウジング１３の軸受座１３ａに対して回転軸１０３の軸方向へ摺動移動できるように支持させることにより、逃げ構造が構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−０５２１３４号公報
【特許文献２】特開２０００−１７５４０２号公報
【特許文献３】特開２００９−０５２５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したような逃げ構造を有する回転電機においては、組み合わせアンギュラ玉軸受１２０が、対をなすアンギュラ玉軸受１２１，１２２の間に間座１２３を配列させるように設置された構造、すなわち、アンギュラ玉軸受１２１，１２２と間座１２３との間を軸方向に固定されていないことから、作動に伴う回転軸１０３の軸方向への熱膨張により、組み合わせアンギュラ軸受１２０がハウジング１３の軸受座１３ａに対して回転軸１０３の軸方向へ摺動移動するときに、各アンギュラ玉軸受１２１，１２２の外輪１２１ａ，１２２ａや間座１２３の外輪間座１２３ａが軸方向へそれぞれ個別に動いて、ハウジング１３の軸受座１３ａや回転軸１０３の軸方向に対して傾斜し易いため、ハウジング１３の軸受座１３ａにおいて引っ掛りを生じて焼損等を招いてしまうおそれがあった。
【０００６】
このような問題は、組み合わせアンギュラ玉軸受１２０を適用している場合に限らず、転がり軸受を適用している場合であれば、上述と同様に起こり得ることである。
【０００７】
このようなことから、本発明は、回転軸が熱膨張しても、転がり軸受の焼損を防ぐことができる回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決するための、本発明に係る回転電機は、回転軸の両端部側をそれぞれハウジングの軸受座に転がり軸受を介して回転可能に支持した回転電機において、前記回転軸の少なくとも一つの端部側の前記軸受座が、前記ハウジングに固定された外座と、前記外座の内部に軸方向へ摺動移動可能に嵌装されて前記転がり軸受の外輪を保持する内座とを具えてなるものであることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る回転電機は、上述した回転電機において、前記軸受座の前記外座の内周面及び前記内座の外周面のうちの少なくとも一つの面に低摩擦係数の被膜が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る回転電機は、上述した回転電機において、前記軸受座の前記外座及び前記内座のうちの少なくとも一つが、低摩擦係数のすべり材からなるものであることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る回転電機は、上述した回転電機において、前記外座及び前記内座を具えてなる前記軸受座が、負荷を結合される前記回転軸の端部側と反対に位置する端部側の前記ハウジングに設けられているものであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る回転電機は、上述した回転電機において、前記外座及び前記内座を具えてなる前記軸受座に支持される前記転がり軸受が、組み合わせアンギュラ玉軸受であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る回転電機によれば、作動により、回転軸が軸方向へ熱膨張すると、ハウジングの軸受座において、外座に対して回転軸が転がり軸受と共に内座と一体的に軸方向へ摺動移動することから、転がり軸受の外輪がハウジングの軸受座や回転軸の軸方向に対して傾斜してしまうことはないので、引っ掛りを生じることがなく、転がり軸受の焼損を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る回転電機の主な実施形態の概略構成図である。
【図２】図１の矢線II部の抽出拡大図である。
【図３】従来の回転電機の一例の要部抽出拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る回転電機の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。
【００１６】
〈主な実施形態〉
本発明に係る回転電機の主な実施形態を図１，２に基づいて説明する。
【００１７】
図１に示すように、円筒形をなすフレーム１１１の内部には、円筒形をなすステータ１０１が同軸をなして取り付けられている。ステータ１０１の内部には、円筒形をなすロータ１０２が同軸をなすようにして配設されている。ロータ１０２の内部には、円柱形をなす回転軸１０３が同軸上を貫通するように取り付けられている。回転軸１０３の両端部側には、組み合わせアンギュラ玉軸受１２０Ａ，１２０Ｂが同軸上にそれぞれ嵌合している。
【００１８】
フレーム１１１の軸方向一方の端部側（図１中、左端部側）には、環状をなすハウジング１１２が同軸をなして取り付けられている。ハウジング１１２の径方向内側には、円筒形をなす軸受座１１２ａが同軸をなして設けられている。ハウジング１１２の軸受座１１２ａには、前記組み合わせアンギュラ玉軸受１２０Ａが嵌合されており、当該軸受座１１２ａは、当該組み合わせアンギュラ玉軸受１２０Ａを介して回転軸１０３の一方の端部側（図１中、左端部側）を回転可能に支持している。
【００１９】
フレーム１１１の軸方向他方の端部側（図１中、右端部側）には、環状をなすハウジング１１３が同軸をなして取り付けられている。図１，２に示すように、ハウジング１１３の径方向内側には、二重円筒形をなす軸受座１１３ａが同軸をなして設けられており、当該軸受座１１３ａは、上記ハウジング１１３に固定されて径方向外側に位置する円筒形の外座１１３ａａと、当該外座１１３ａａの内部に軸方向へ摺動移動可能に嵌装されて径方向内側に位置する内座１１３ａｂとを具えてなっている。
【００２０】
前記ハウジング１１３の軸受座１１３ａの内座１１３ａｂには、前記組み合わせアンギュラ玉軸受１２０Ｂが嵌合されており、当該軸受座１１３ａは、当該組み合わせアンギュラ玉軸受１２０Ｂを介して回転軸１０３の他方の端部側（図１中、右端部側）を回転可能及び軸方向へ移動可能に支持している。
【００２１】
なお、図中、１２１，１２２はアンギュラ玉軸受、１２１ａ，１２２ａは外輪、１２１ｂ，１２２ｂは内輪、１２１ｃ，１２２ｃは玉、１２３は間座、１２３ａは外輪間座、１２３ｂは内輪間座である。
【００２２】
このような本実施形態に係る回転電機１００においては、作動により、回転軸１０３が軸方向へ熱膨張すると、当該回転軸１０３の軸方向他方の端部側（図１中、右端部側）が、ハウジング１１３の軸受座１１３ａの外座１１３ａａに対して、前記組み合わせアンギュラ玉軸受１２０Ｂと共に当該軸受座１１３ａの内座１１３ａｂと一体的に摺動移動するようになる。
【００２３】
このとき、前記組み合わせアンギュラ玉軸受１２０Ｂの各アンギュラ玉軸受１２１，１２２及び間座１２３が、前記軸受座１１３ａの前記内座１１３ａｂ及び回転軸１０３と一緒になって移動することから、各アンギュラ玉軸受１２１，１２２の外輪１２１ａ，１２２ａや間座１２３の外輪間座１２３ａが、ハウジング１１３の軸受座１１３ａや回転軸１０３の軸方向に対して傾斜してしまうことはないので、ハウジング１１３の軸受座１１３ａにおいて引っ掛りを生じることがない。
【００２４】
したがって、本実施形態に係る回転電機１００によれば、回転軸１０３が軸方向へ熱膨張しても、組み合わせアンギュラ玉軸受１２０Ｂの焼損を防ぐことができる。
【００２５】
また、摺動表面積（軸受座１１３ａの外座１１３ａａの内周面と内座１１３ａｂの外周面との接触面積）を従来（組み合わせアンギュラ玉軸受１２０と軸受座１２ａとの接触面積）よりも増加させることができるので、回転軸１０３の熱膨張に伴う摺動移動の平滑性をさらに向上させることができる。
【００２６】
さらに、前記軸受座１１３ａの前記外座１１３ａａの内周面及び前記内座１１３ａｂの外周面のうちの少なくとも一つの面に対して、クロムめっき等の低摩擦係数の被膜を形成するように表面処理を施したり、前記軸受座１１３ａの前記外座１１３ａａ及び前記内座１１３ａｂのうちの少なくとも一つを鋳鉄系の低摩擦係数のすべり材からなるものにしたりすることにより、回転軸１０３の熱膨張に伴う摺動移動をより滑らかにすることができるので、組み合わせアンギュラ玉軸受１２０Ｂの焼損をさらに確実に防ぐことができる。
【００２７】
〈他の実施形態〉
なお、前述した実施形態においては、組み合わせアンギュラ玉軸受１２０Ｂを介して回転軸１０３をハウジング１１３の軸受座１１３ａに回転可能に支持した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、転がり軸受を介して回転軸をハウジングの軸受座に回転可能に支持する場合であれば、前述した実施形態の場合と同様な作用効果を得ることができる。
【００２８】
また、前述した実施形態においては、前記外座１１３ａａ及び前記内座１１３ａｂを具えてなる前記軸受座１１３ａを、フレーム１１１の軸方向他方の端部側（図１中、右端側）に設けたハウジング１１３のみに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、外座及び内座を具える軸受座を、フレームの軸方向両方の端部側にそれぞれ設けたハウジングに適用することも可能、すなわち、回転軸の少なくとも一つの端部側の軸受座として適用することが可能である。
【００２９】
このとき、回転軸の、負荷を結合する端部側（結合側）と反対に位置する端部側、すなわち、負荷を結合しない端部側（非結合側）に嵌合させた転がり軸受を支持するハウジングの軸受座に適用すると、回転軸と負荷との結合構造の簡略化を図ることができるので、非常に好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係る回転電機は、回転軸が軸方向へ熱膨張を生じても、転がり軸受の焼損を防ぐことができるので、産業上、極めて有益に利用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１００  回転電機
１０１  ステータ
１０２  ロータ
１０３  回転軸
１１１  フレーム
１１２  ハウジング
１１２ａ  軸受座
１１３  ハウジング
１１３ａ  軸受座
１１３ａａ  外座
１１３ａｂ  内座
１２０Ａ，１２０Ｂ  組み合わせアンギュラ玉軸受
１２１，１２２  アンギュラ玉軸受
１２１ａ，１２２ａ  外輪
１２１ｂ，１２２ｂ  内輪
１２１ｃ，１２２ｃ  玉
１２３  間座
１２３ａ  外輪間座
１２３ｂ  内輪間座
【図１】
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【図２】
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【図３】
2019193484.tif 000005