(57)【要約】【課題】回転軸の軸受の潤滑油が外部へ漏出するのを防止して、コンパクトな設計でロータの最大回転数を大きく設定できるダイナモ試験装置用回転電機を提供することである。【解決手段】ロータ４の回転軸５を支持する転がり軸受８をケーシング２の両端部の蓋部材２ａに固定される軸受ケース９に収納し、回転軸５にケーシング２の内側で軸受ケース９のカバー部材９ａの端面と軸方向で対向する段差面５ａを設けて、カバー部材９ａの端面と回転軸５の段差面５ａとの間に、環状の凸条１３ｂが環状の凹溝１３ａに嵌り込むラビリンスシール１３を形成することにより、軸受８の潤滑油が外部へ漏出するのを防止して、コンパクトな設計でロータ４の最大回転数を大きく設定できるようにした。【選択図】図２
2015033175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に固定されたステータと、
前記ステータの内周側で回転するロータと、
前記ロータの回転軸を前記ケーシングの両端部で支持する軸受と、
前記ケーシング内に冷却空気を供給する冷却空気供給手段と、
前記ケーシングの両端部の軸受に供給する潤滑油の流路とを備えたダイナモ試験装置用回転電機において、
前記回転軸の軸受を前記ケーシングの両端部に固定される軸受ケースに収納し、
前記回転軸に前記ケーシングの内側で前記軸受ケースの端面と軸方向で対向する段差面を設けて、
前記軸受ケースの端面と前記回転軸の段差面との間に、環状の凸条が環状の凹溝に嵌り込むラビリンスシールを形成したことを特徴とするダイナモ試験装置用回転電機。
【請求項２】
前記軸受ケースの端面に前記環状の凸条を設け、前記回転軸の段差面に前記環状の凹溝を設けた請求項１に記載のダイナモ試験装置用回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイナモ試験装置の疑似負荷源として用いられるダイナモ試験装置用回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイナモ試験装置は自動車等の被試験体の各種性能を測定するものであり、被試験体の出力に対して疑似負荷を付与したり、被試験体に疑似負荷を出力したりする疑似負荷源として回転電機を用いている。この疑似負荷源として用いられるダイナモ試験装置用回転電機は、ケーシング内に固定したステータの内周側に回転するロータを配設し、ロータの回転軸をケーシング両端部で軸受によって支持したものであり、被試験体の出力に対して疑似負荷を付与する場合は発電機として作用し、被試験体に疑似負荷を出力する場合はモータとして作用する。
【０００３】
このダイナモ試験装置用回転電機は、その発生トルクと逆向きの大きなトルクを受け続けるので、通常の発電機やモータに比べて、ケーシング内部におけるステータやロータ等での発熱量が多い。この発熱を抑制するために、ケーシングに冷却空気を供給して内部を空冷するとともに、ロータの回転軸を支持する軸受への潤滑油の流路を、軸受が保持されるケーシング両端部の蓋部材や軸受ケースに形成し、この流路を流通する潤滑油を冷却媒体としても機能させるようにしたダイナモ試験装置用回転電機がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載されたものでは、高圧の冷却空気の一部がロータの回転軸の軸受部に流入して、潤滑油が冷却空気と一緒に外部へ漏出するのを防止するために、ケーシングの蓋部材の内側に突出して軸受ケースを覆う隔壁を設けるとともに、回転軸にシールリングを取り付けて、これらの隔壁とシールリングとの間にラビリンスシールを形成し、高圧の冷却空気が軸受部へ直接流入するのを抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−６１４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたダイナモ試験装置用回転電機は、高圧の冷却空気が軸受部へ直接流入するのを抑制して、軸受の潤滑油が外部へ漏出するのを防止することができる。しかしながら、ケーシング内側へ軸方向に突出する隔壁と回転軸に取り付けたシールリングとの間にラビリンスシールを形成しているので、ロータの回転軸の軸受スパンが長くなり、コンパクトな設計を阻害する問題がある。また、回転軸の軸受スパンが長くなると、ロータの共振固有値が小さくなるので、ロータの最大回転数が制約され、高速回転のダイナモ試験に対応できない問題もある。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、回転軸の軸受の潤滑油が外部へ漏出するのを防止して、コンパクトな設計でロータの最大回転数を大きく設定できるダイナモ試験装置用回転電機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、ケーシング内に固定されたステータと、前記ステータの内周側で回転するロータと、前記ロータの回転軸を前記ケーシングの両端部で支持する軸受と、前記ケーシング内に冷却空気を供給する冷却空気供給手段と、前記ケーシングの両端部の軸受に供給する潤滑油の流路とを備えたダイナモ試験装置用回転電機において、前記回転軸の軸受を前記ケーシングの両端部に固定される軸受ケースに収納し、前記回転軸に前記ケーシングの内側で前記軸受ケースの端面と軸方向で対向する段差面を設けて、前記軸受ケースの端面と前記回転軸の段差面との間に、環状の凸条が環状の凹溝に嵌り込むラビリンスシールを形成した構成を採用した。
【０００９】
すなわち、回転軸の軸受をケーシングの両端部に固定される軸受ケースに収納し、回転軸にケーシングの内側で軸受ケースの端面と軸方向で対向する段差面を設けて、軸受ケースの端面と回転軸の段差面との間に、環状の凸条が環状の凹溝に嵌り込むラビリンスシールを形成することにより、回転軸の軸受の潤滑油が外部へ漏出するのを防止して、回転軸の軸受スパンを短くできるようにし、コンパクトな設計でロータの最大回転数を大きく設定できるようにした。
【００１０】
前記軸受ケースの端面に前記環状の凸条を設け、前記回転軸の段差面に前記環状の凹溝を設けることにより、小寸法の軸受ケース側に環状凸条を設けて、ラビリンスシールを容易に形成することができる。また、軸受ケースの端面の環状凸条は冷却フィンの役割もするので、軸受ケース内の軸受の冷却効果を高めることもできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るダイナモ試験装置用回転電機は、回転軸の軸受をケーシングの両端部に固定される軸受ケースに収納し、回転軸にケーシングの内側で軸受ケースの端面と軸方向で対向する段差面を設けて、軸受ケースの端面と回転軸の段差面との間に、環状の凸条が環状の凹溝に嵌り込むラビリンスシールを形成したので、軸受の潤滑油が外部へ漏出するのを防止して、コンパクトな設計でロータの最大回転数を大きく設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ダイナモ試験装置用回転電機の実施形態を示す外観斜視図
【図２】図１の回転電機の一端側を拡大して示す縦断面図
【図３】（ａ）は図１の回転電機を用いたシャシダイナモ試験装置を示す模式的側面図、（ｂ）は（ａ）の一部省略平面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。このダイナモ試験装置用回転電機１は、図１および図２に示すように、筒状のケーシング２内に固定されたステータ３の内周側に回転するロータ４を配設したものであり、ロータ４の回転軸５の一端側または両端側から、被試験体の出力に対して疑似負荷を付与したり、被試験体に疑似負荷を出力したりする。
【００１４】
前記ケーシング２は、両端側を蓋部材２ａで閉塞され、外周面に内部を空冷する冷却空気を供給する供給口６と、供給された冷却空気を外部に排出する排出口７とが冷却空気供給手段として設けられている。ケーシング２内に冷却空気を供給する際は、供給口６に送風ブロワを接続するか、または排出口７に吸引ブロワを接続する。
【００１５】
図２に示すように、前記ケーシング２の蓋部材２ａの内周側には、ロータ４の回転軸５を支持する転がり軸受８を収納する軸受ケース９が固定され、蓋部材２ａと軸受ケース９に、転がり軸受８に潤滑油を供給する流路１０が形成されている。軸受ケース９には、ケーシング２の内側と外側を閉塞するカバー部材９ａ、９ｂが取り付けられ、各カバー部材９ａ、９ｂには、回転軸５の外周面との間をシールするシールリング１１が取り付けられている。また、転がり軸受８の外輪８ａはカバー部材９ａ、９ｂで軸方向を固定され、内輪８ｂは回転軸５に外嵌されたスペーサ１２で軸方向を固定されている。
【００１６】
前記回転軸５には、軸受ケース９の内側のカバー部材９ａの端面と軸方向で対向する段差面５ａが設けられ、この段差面５ａに環状の凹溝１３ａが設けられている。また、カバー部材９ａの端面には凹溝１３ａに嵌り込む環状の凸条１３ｂが設けられ、これらの環状の凹溝１３ａと凸条１３ｂで、軸受ケース９の内周側と回転軸５との間をケーシング２の内側でシールするラビリンスシール１３が形成されている。したがって、ケーシング２の内部を流通する高圧の冷却空気が軸受部へ直接流入するのが抑制される。また、ラビリンスシール１３は回転軸５の軸受スパンを延長することなく形成できるので、回転電機１をコンパクトに設計でき、ロータ４の最大回転数も大きく設定することができる。
【００１７】
図３（ａ）、（ｂ）は、上述した回転電機１を用いたシャシダイナモ試験装置を示す。このダイナモ試験装置は、回転電機１の回転軸５の両側に、被試験体となる自動車３０の駆動輪３１を載せる一対の回転ドラム２１を取り付け、回転電機１のケーシング２の外周面を、基台２２に設けた円弧面の油膜軸受部２３に揺動自在に支持したものである。ケーシング２の径方向に延びるアーム２４と基台２２との間には、回転電機１に作用するトルクを測定するロードセル２５が取り付けられている。
【００１８】
図３（ａ）に実線の矢印で示すように、駆動輪３１を回転駆動すると、回転電機１は発電機となって、回転ドラム２１を介して駆動輪３１の回転に抵抗する疑似負荷を付与する。また、図３（ａ）に点線の矢印で示すように、回転電機１をモータとして回転ドラム２１を回転駆動し、駆動輪３１に疑似負荷を出力することもできる。
【００１９】
上述した実施形態では、回転電機のケーシングを揺動自在に支持し、回転軸の両側から疑似負荷を付与または出力するシャシダイナモ試験装置に用いたが、本発明に係るダイナモ試験装置用回転電機は、のケーシングを固定するタイプや、回転軸の片側から疑似負荷を付与または出力するタイプ等の他のダイナモ試験装置にも用いることができる。
【符号の説明】
【００２０】
１  回転電機
２  ケーシング
２ａ  蓋部材
３  ステータ
４  ロータ
５  回転軸
５ａ  段差面
６  供給口
７  排出口
８  転がり軸受
８ａ  外輪
８ｂ  内輪
９  軸受ケース
９ａ、９ｂ  カバー部材
１０  流路
１１  シールリング
１２  スペーサ
１３  ラビリンスシール
１３ａ  凹溝
１３ｂ  凸条
２１  回転ドラム
２２  基台
２３  油膜軸受部
２４  アーム
２５  ロードセル
３０  自動車
３１  駆動輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
2015033175.tif 000005