(57)【要約】【課題】  高速運転時に摺動面をテーパにすることなく摺動隙間を確保し、軸受に安定した予圧をかけて故障することなく運転を維持することができる回転電機を提供する。【解決手段】  固定子コア１３と、固定子コイル１４と、軸受ハウジング部１９，２０を有する負荷側および反負荷側ブラケット１６，１７と、負荷側および反負荷側ブラケット１６，１７の軸受ハウジング部１９，２０に定圧予圧を付与されて支持される軸受２１，２２と、反負荷側ブラケット１７の軸受ハウジング部２０の内周面と軸受２２間に配置される摺動スリーブ２４と、負荷側および反負荷側ブラケット１６，１７に軸受２１，２２を介して回転自在に支持される回転子２３とを有する回転電機において、軸受ハウジング部２０と、摺動スリーブ２４間に、ブラケット１７と摺動スリーブ２４よりも線膨張係数が大きい材質からなるリング状の中間スリーブ２６を挿入する。【選択図】        図１
2007189793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子コアと、
前記固定子コアに、軸方向の両端からコイルエンドが軸方向に突出するように巻装された固定子コイルと、
前記固定子に固定され、中央部に軸受ハウジング部を有する負荷側ブラケットおよび反負荷側ブラケットと、
前記負荷側ブラケットおよび反負荷側ブラケットの軸受ハウジング部に、定圧予圧を付与されて支持される軸受と、
負荷側および反負荷側ブラケットのいずれか一方の前記軸受ハウジング部の内周面と軸受間に、軸方向に摺動自在に配置される摺動スリーブと、
前記ブラケットに前記軸受を介して支持される回転子と、
を有する回転電機において、
前記軸受ハウジング部と、前記摺動スリーブ間に、前記ブラケットと摺動スリーブよりも線膨張係数が大きい材質からなるリング状の中間スリーブを挿入したことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記中間スリーブを有するブラケットの軸受ハウジング部を、前記ブラケットの内外側面より軸方向に突出させないことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機や発電機などの回転電機に関するもので、特に軸受を支持するブラケットの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば電動機は、回転子を軸受を介して負荷側および反負荷側ブラケットに支持している。電動機は、高速回転で稼動されることが多く、高速運転に有利なように軸受スパンを短くしている。そのため、ブラケットの軸受ハウジング部は、電動機内部側に突き出させた構成を採用している（例えば、特許文献１参照）。
図２は、従来技術における電動機の構成を示す側断面図である。
図２において、３１は電動機、３２は固定子で、固定子コア３３と、固定子コイル３４とを有している。前記固定子コイル３４は、前記固定子コア３３に、軸方向の両端からコイルエンド３５が軸方向に突出するように巻装されている。３６，３７は負荷側ブラケットと反負荷側ブラケットで、前記固定子にステータエンドリング３８を介して固定され、中央部に軸受ハウジング部３９，４０を有している。４１，４２は回転子４３を支承する軸受で、前記負荷側ブラケット３６および反負荷側ブラケット３７の軸受ハウジング部３９，４０に、定圧予圧を付与されて支持されている。前記負荷側ブラケット３６と反負荷側ブラケット３７の軸受ハウジング部３９，４０は、前記負荷側ブラケット３６および反負荷側ブラケット３７から電動機の内部側に軸方向に突き出ることなくブラケット内に設けられている。４４は摺動スリーブで、前記負荷側ブラケット３６および反負荷側ブラケット３７のいずれか一方の前記軸受ハウジング部の内周面と軸受間に、図２では反負荷側ブラケット３７の軸受ハウジング部４０の内周面と軸受４２間に軸方向に摺動自在に配置されている。４５は前記軸受に定圧予圧を付与するための皿ばねで、反負荷側ブラケット３７と軸受４２間に介挿されている。
【特許文献１】実開平５−４１３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような従来技術においては、次のような問題があった。
（１）高速運転時の軸受からの発熱量の増大により温度が高い方から軸受、摺動スリーブ、軸受ハウジング部の順に温度勾配ができ、運転時の摺動隙間が減少する。
（２）負荷側ブラケットと反負荷側ブラケットの軸受ハウジング部が電動機の内部側に軸方向に突き出ているため、ハウジング部の根元と先端で径方向強度の強弱ができ、熱膨張時にハウジング部の軸方向位置で径方向の変位量が異なり、摺動面にテーパがついてしまう。このため、摺動スリーブが十分な摺動を行えず、軸受に安定した予圧を付与し続けることができず、軸受故障を起こす。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、高速運転時に摺動面をテーパにすることなく摺動隙間を確保し、軸受が故障することなく運転を維持することができる回転電機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、固定子コアと、前記固定子コアに、軸方向の両端からコイルエンドが軸方向に突出するように巻装された固定子コイルと、前記固定子に固定され、中央部に軸受ハウジング部を有する負荷側ブラケットおよび反負荷側ブラケットと、前記負荷側ブラケットおよび反負荷側ブラケットの軸受ハウジング部に、定圧予圧を付与されて支持される軸受と、負荷側および反負荷側ブラケットのいずれか一方の前記軸受ハウジング部の内周面と軸受間に、軸方向に摺動自在に配置される摺動スリーブと、前記ブラケットに前記軸受を介して支持される回転軸と、を有する回転電機において、前記軸受ハウジング部と、前記摺動スリーブ間に、前記ブラケットと摺動スリーブよりも線膨張係数が大きい材質からなるリング状の中間スリーブを挿入したことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、前記中間スリーブを有するブラケットの軸受ハウジング部を、前記ブラケットの内外側面より軸方向に突出させないことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、軸受の発熱量が大きくなる高速運転時における軸受、摺動スリーブ、軸受ハウジング部間の温度勾配による摺動隙間の減少を防ぐことができ、軸受ハウジング部の内周面である摺動面がテーパ状にひずむことがない。したがって、摺動スリーブの摺動がスムーズに行え、軸受に十分な定圧予圧を付与し続けることができ、軸受の故障を起こすことなく運転を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施例を図１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１は本発明の実施例における電動機の構成を示す側断面図である。
図１において、１１は回転電機としての例えば電動機、１２は固定子で、固定子コア１３と固定子コイル１４とを有している。前記固定子コイル１４は、前記固定子コア１３に、軸方向の両端からコイルエンド１５が軸方向に突出するように巻装されている。１６，１７は負荷側ブラケットと反負荷側ブラケットで、前記固定子にステータエンドリング１８を介して固定され、中央部に軸受ハウジング部１９，２０を有している。２１，２２は回転子２３を支承する軸受で、前記負荷側ブラケット１６および反負荷側ブラケット１７の軸受ハウジング部１９，２０に、定圧予圧を付与されて支持されている。前記負荷側ブラケット１６および反負荷側ブラケット１７のいずれか一方の軸受ハウジング部、図１では反負荷側ブラケット１７の軸受ハウジング２０は、ブラケットの内側面より軸方向に突出させないようにしている。また外側面よりも軸方向に突出させないようにしている。２４は摺動スリーブで、前記反負荷側ブラケット１７の軸受ハウジング部２０の内周面と軸受２２間において、軸受２２の外周面上に軸方向に摺動自在に配置されている。２５は前記軸受に定圧予圧を付与するための皿ばねなどの弾性体で、反負荷側ブラケット１７と軸受２２間に介挿されている。２６は中間スリーブで、前記反負荷側ブラケット１７と摺動スリーブ２４よりも線膨張係数が大きい材質からなるとともにリング状をしており、前記軸受ハウジング部２０と前記摺動スリーブ２３間において、前記軸受ハウジング２０の内周面に焼き嵌め等で挿入固定されている。
このような構成において、電動機１１の運転時には、固定子１２や軸受２２の発熱により温度上昇した中間スリーブ２６が反負荷側ブラケット１７のハウジング部２０や摺動スリーブ２４よりも線膨張係数が大きいため、より大きく膨張し、温度勾配による隙間の減少を防ぐ。
具体例を示す。摺動面の直径を５０ｍｍ、運転中の摺動スリーブ温度上昇値を１５（K）、軸受ハウジング部２０の温度上昇値を１０（K）とし、摺動スリーブ２４、反負荷側ブラケット１７共に材質を鉄（線膨張係数：１１．７×１０−６／K）とすると、運転中の隙間は（１５−１０）×１１．７×１０−６×５０＝２．９×１０−３ｍｍ＝２．９μｍ減少する。中間スリーブ２６にＳＵＳ３０３（線膨張係数：１７．３×１０−６／K）を採用すると、隙間の減少を（１５×１１．７×１０−６×５０）-（１０×１７．３×１０−６×５０）＝０．１×１０−３ｍｍ＝０．１μｍに抑えることができる。また、反負荷側ブラケット１７の軸受ハウジング部２０が反負荷側ブラケット１７の中に収まっていて外に突き出ていないので、軸受ハウジング部２０の半径方向の強度が軸方向にばらつかなくなる。したがって、反負荷側ブラケット１７における軸受ハウジング部２０の内周面である摺動面がテーパ状にひずむことがなく、摺動スリーブ２４の摺動がスムーズに行える。これにより、軸受２１，２２に十分な定圧予圧を付与し続けることができ、軸受２１，２２の故障を起こすことなく運転を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例における電動機を示す側断面図である。
【図２】従来技術における電動機を示す側断面図である。
【符号の説明】
【０００９】
１１  電動機
１２  固定子
１３  固定子コア
１４  固定子コイル
１５  コイルエンド
１６  負荷側ブラケット
１７  反負荷側ブラケット
１８  ステータエンドリング
１９  軸受ハウジング部（負荷側）
２０  軸受ハウジング部（反負荷側）
２１  軸受
２２  軸受
２３  回転子
２４  摺動スリーブ
２５  弾性体（皿ばね）
２６  中間スリーブ
３１  電動機
３２  固定子
３３  固定子コア
３４  固定子コイル
３５  コイルエンド
３６  負荷側ブラケット
３７  反負荷側ブラケット
３８  ステータエンドリング
３９  軸受ハウジング（負荷側）
４０  軸受ハウジング（反負荷側）
４１  軸受
４２  軸受
４３  回転子
４４  摺動スリーブ
４５  弾性体（皿ばね）
【図１】
2007189793.tif 000003
【図２】
2007189793.tif 000004