(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが巻回されてなる固定子と、この固定子を固定するフレームと、前記固定子とわずかな空隙を介して対向する回転子と、この回転子が固着され、転がり軸受を介して回転自在に支承される回転軸と、前記転がり軸受を支持する軸受ブラケットと、を有する回転電機において、
前記軸受ブラケットの軸受と反対側の外壁面と接触するように前記回転軸に嵌合されるシールパッキンを備え、前記軸受ブラケットの軸受と反対側の外壁面と前記シールパッキンとの間の空間または前記回転軸と前記シールパッキンとの間の空間に導電性グリスを満たすことにより油溜まりを形成したことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記軸受ブラケットの軸貫通部分肉厚部で軸受と反対側の一部に凹部分を設け、前記軸受ブラケットの軸貫通部分肉厚部で軸受と反対側の一部に設けられた凹部分と前記回転軸と前記シールパッキンとの間の空間に導電性グリスを満たすことにより油溜まりを形成したことを特徴とする請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
前記シールパッキンの前記軸受ブラケットと対向する面に凹状部を形成し、前記シールパッキンの凹状部と前記軸受ブラケットと前記回転軸との間の空間に導電性グリスを満たすことにより油溜まりを形成したことを特徴とする請求項１記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、軸受として転がり軸受を用いた回転電機に係り、特にインバータ駆動される誘導電動機として好適な交流電動機等の回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の交流電動機をインバータ等で駆動する場合、インバータによって生じるリップル電圧が交流電動機の回転軸と軸受との間に静電誘導による軸電圧を発生させ、この軸電圧が各種制御機器に悪影響を及ぼしたり、軸受内部で局部的に放電し、軸受損傷を引き起こすなどの問題点があった。
【０００３】
図５は、従来の回転電機として実開平２−３３５６９号公報に開示された回転電機の構造断面図である。
図において、５１は薄鋼板材などの金属材が多数枚積層されてなる固定子鉄心のスロット部にコイルを券回してなる固定子、５２は固定子５１とわずかな空隙を介して対向する回転子、５３は回転子５２を外径部に嵌合固定する回転軸、５４は回転軸５３に嵌合された軸受、５５は軸受５４を支持し、回転軸５３を回転自在に支承するハウジング部５５ａを有する外枠である。
【０００４】
５６は回転軸５３の反負荷側軸端部の小径部５３ａに嵌合された補助軸受で、導電性グリースが封入されている。５７は鉄系などの導電性材からなる取付板で、補助軸受５６の外径部を嵌合している。さらに取付板５７は外枠５５にねじ止め固定されている。
【０００５】
上記構成としたことにより、回転軸５３と外枠５５は導電性グリースを封入した補助軸受５６を介して、電気的に結合された状態となり、接地の作用をする。この結果、インバータ運転時においても、回転軸５３と軸受５４、外枠５５との間にはほとんど電位差が発生しなくなり、軸電圧を軽減することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の回転電機では、導電性グリースが封入された補助軸受を、回転軸の端部に配設し、この補助軸受を介して大地に接地されるように構成されているものであり、導電性グリスを封入した特殊な補助軸受を必要とするのでコストアップになるという問題点があり、またこの補助軸受を回転軸の端部に配設するので両軸端を使用する回転電機には使用できないという問題点もあった。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、簡単な構造で、回転軸と軸受との間に発生する軸電圧を大地に接地するとともに、回転軸とブラケット間の導電性を長期間安定に保つことができる回転電機を得ることを目的とする。また、両軸端を使用する回転電機においても、回転軸とブラケット間の導電性を長期間安定に保つことができる回転電機を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の回転電機は、コイルが巻回されてなる固定子と、この固定子を固定するフレームと、前記固定子とわずかな空隙を介して対向する回転子と、この回転子が固着され、転がり軸受を介して回転自在に支承される回転軸と、前記転がり軸受を支持する軸受ブラケットと、を有する回転電機において、前記軸受ブラケットの軸受と反対側の外壁面と接触するように前記回転軸に嵌合されるシールパッキンを備え、前記軸受ブラケットの軸受と反対側の外壁面と前記シールパッキンとの間の空間または前記回転軸と前記シールパッキンとの間の空間に導電性グリスを満たすことにより油溜まりを形成したものである。
【０００９】
また、前記軸受ブラケットの軸貫通部分肉厚部で軸受と反対側の一部に凹部分を設け、前記軸受ブラケットの軸貫通部分肉厚部で軸受と反対側の一部に設けられた凹部分と前記回転軸と前記シールパッキンとの間の空間に導電性グリスを満たすことにより油溜まりを形成したものである。
【００１０】
前記シールパッキンの前記軸受ブラケットと対向する面に凹状部を形成し、前記シールパッキンの凹状部と前記軸受ブラケットと前記回転軸との間の空間に導電性グリスを満たすことにより油溜まりを形成したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の一実施の形態である回転電機の構造断面図である。図において、１ａは回転電機としての交流電動機、２はコイルが巻回されてなる固定子、３は固定子２を固定するフレーム、４ａ，５ａは転がり軸受としての負荷側軸受６，反負荷側軸受７を支持する軸受ブラケットとしての負荷側ブラケット，反負荷側ブラケット、８はスペーサ、９はプレロードスプリング、１０は固定子とわずかな空隙を介して対向する回転子、１１は回転子１０が固着され、負荷側軸受６および反負荷側軸受７という転がり軸受を介して回転自在に支承される回転軸である。
【００１５】
また、２０ａ，２０ｂは軸受ブラケット（負荷側ブラケット４ａ，反負荷側ブラケット５ａ）の軸受（負荷側軸受６，反負荷側軸受７）と反対側の外壁面と接触するように回転軸１１に嵌合されるシールパッキン、２１は導電性グリス、２２ａ，２２ｂは軸受ブラケット（負荷側ブラケット４ａ，反負荷側ブラケット５ａ）の軸貫通部分肉厚部で軸受（負荷側軸受６，反負荷側軸受７）と反対側の一部の回転軸１１に面した部分に設けられた凹部である。
【００１６】
負荷側ブラケット４ａの軸貫通部分肉厚部の回転軸１１に面した部分に設けられた凹部２２ａと、回転軸１１と、シールパッキン２０ａとにより囲まれる空間を油溜まりとし、または反負荷側ブラケット５ａの軸貫通部分肉厚部の回転軸１１に面した部分に設けられた凹部２２ｂと、回転軸１１と、シールパッキン２０ｂとにより囲まれる空間を油溜まりとして、導電性グリス２１を封入したものである。
【００１７】
導電性グリス２１は、負荷側ブラケット４（または反負荷側ブラケット５）の軸貫通部分肉厚部の回転軸１１に面した部分２３ａ（または２３ｂ（図示せず））に充満しこの間の抵抗を下げ、回転軸１１と負荷側ブラケット４ａ（または反負荷側ブラケット５ａ）との間を導電状態にして、軸の帯電を防止することができる。
【００１８】
また、シールパッキン２０ａ（または２０ｂ）を導電性ゴムとした場合は、シールパッキン２０ａ（または２０ｂ）の負荷側ブラケット４ａ（または反負荷側ブラケット５ａ）に面した部分２４ａ（または２４ｂ（図示せず））に充満しこの間の抵抗を下げ、回転軸１１と負荷側ブラケット４ａ（または反負荷側ブラケット５ａ）との間を導電状態にして、軸の帯電を防止することができる。
【００１９】
凹部２２ａ，２２ｂの導電性グリス２１は、少しずつ２３ａ，２３ｂ部分、または２４ａ，２４ｂ部分にしみ出すので長期間安定して導電状態を保つことができる。
また、シールパッキン２０を外すことにより、容易に導電性グリス２１を補充することができる。
【００２０】
実施の形態２．
図２はこの発明の一実施の形態に係る回転電機の構造断面図である。図において、２、３、６〜１１、２１は図１と同様であり、その説明を省略する。
１ｂは回転電機としての交流電動機、４ｂ，５ｂは軸受ブラケットとしての負荷側ブラケット，反負荷側ブラケットである。また、２５ａ，２５ｂは軸受ブラケット（負荷側ブラケット４ｂ ，反負荷側ブラケット５ｂ ）の軸受（負荷側軸受６，反負荷側軸受７）と反対側の外壁面と接触するように回転軸１１に嵌合されるシールパッキン、２６ａ，２６ｂはシールパッキン２５ａ，２５ｂの軸受ブラケット（負荷側ブラケット４ｂ ，反負荷側ブラケット５ｂ ）と対向する面に設けられた凹部である。
【００２１】
負荷側ブラケット４ｂと、回転軸１１と、シールパッキン２５ａの負荷側ブラケット４ｂと対向する面に設けられた凹部２６ａとにより囲まれる空間を油溜まりとし、または反負荷側ブラケット５ｂと、回転軸１１と、シールパッキン２５ｂの反負荷側ブラケット５ｂと対向する面に設けられた凹部２６ｂとにより囲まれる空間を油溜まりとして、導電性グリス２１を封入したものである。
【００２２】
実施の形態１では２６ａ，２６ｂを負荷側ブラケット４ａ（または反負荷側ブラケット５ａ）側に凹部を設けた例を示したが、この実施の形態ではシールパッキン２５ａ，２５ｂ側に凹部２６ａ，２６ｂを設けたものである。
この実施の形態では、標準構造の交流電動機に、凹部２６ａ，２６ｂを設けたシールパッキン２５ａ，２５ｂを追加することにより、容易に軸の帯電を防止することができる。
【００２３】
実施の形態３．
図３はこの発明の一実施の形態に係る回転電機の構造断面図である。図において、２、３、６〜１１、２１は図１と同様であり、その説明を省略する。
１ｃは回転電機としての交流電動機、４ｃ，５ｃは軸受ブラケットとしての負荷側ブラケット，反負荷側ブラケットである。また、２７ａ，２７ｂは負荷側ブラケット４ｃ（または反負荷側ブラケット５ｃ）の軸貫通部分肉厚部一部に設けられた凹部、２８ａ，２８ｂは負荷側ブラケット４ｃ（または反負荷側ブラケット５ｃ）の外壁面に設けられたグリスの補給口である。
【００２４】
実施の形態１では、軸受ブラケット（負荷側ブラケット４ａ，反負荷側ブラケット５ａ）の軸貫通部分肉厚部で軸受（負荷側軸受６，反負荷側軸受７）と反対側の一部凹部の回転軸１１に面した部分に凹部２２ａ，２２ｂを設け、この凹部２２ａ，２２ｂと、回転軸１１と、シールパッキン２０ａ，２０ｂとにより囲まれる空間を油溜まりとした例、また実施の形態２では、シールパッキン２５ａ，２５ｂの軸受ブラケット（負荷側ブラケット４ｂ，反負荷側ブラケット５ｂ）と対向する面に凹部２６ａ，２６ｂを設け、この凹部２６ａ，２６ｂと、回転軸１１と、軸受ブラケット（負荷側ブラケット４ｂ，反負荷側ブラケット５ｂ）とにより囲まれる空間を油溜まりとした例を示したが、この実施の形態では、軸受ブラケット（負荷側ブラケット４ｃ，反負荷側ブラケット５ｃ）の軸貫通部分肉厚部一部に凹部２７ａ，２７ｂを設け、この凹部２２ａ，２２ｂと、回転軸１１とにより囲まれる空間を油溜まりとしたものである。
【００２５】
導電性グリス２１を封入する油溜まりを、軸受ブラケット（負荷側ブラケット４ｃ，反負荷側ブラケット５ｃ）の軸貫通部分肉厚部一部に設けた凹部２２ａ，２２ｂと、回転軸１１とにより囲まれる空間で構成するようにしたもので、軸受ブラケット（負荷側ブラケット４ｃ，反負荷側ブラケット５ｃ）を特殊部品とすることにより、他の部品追加をせずとも油溜まりを構成できる。
また、グリスの補給口２８ａ，２８ｂを設けることにより導電性グリス２１の補給も容易になる。
【００２６】
実施の形態４．
図４はこの発明の一実施の形態に係る回転電機の構造断面図である。図において、２、３、６〜１１、２１は図１と同様であり、その説明を省略する。
１ｄは回転電機としての交流電動機、４ｄ，５ｄは軸受ブラケットとしての負荷側ブラケット，反負荷側ブラケット、２９ａ，２９ｂは軸受ブラケット（負荷側ブラケット４ｄ，反負荷側ブラケット５ｄ）の軸受（負荷側軸受６，反負荷側軸受７）と反対側の外壁面に固定するシールパッキン、３０ａはシールパッキン２９ａの軸貫通部分肉厚部の一部に設けられた凹部、３０ｂはシールパッキン２９ｂの軸貫通部分肉厚部の一部または回転軸１１の軸端と対向する面に設けられた凹部である。
【００２７】
負荷側ブラケット４ｄの外壁面と、回転軸１１と、シールパッキン２９ａの軸貫通部分肉厚部の一部に設けられた凹部３０ａとにより囲まれる空間を油溜まりとし、または反負荷側ブラケット５ｄと、回転軸１１と、シールパッキン２９ｂの軸貫通部分肉厚部の一部または回転軸１１の軸端と対向する面に設けられた凹部３０ｂとにより囲まれる空間を油溜まりとして、導電性グリス２１を封入したものである。
【００２８】
実施の形態１のシールパッキン２０ａ，２０ｂおよび実施の形態２のシールパッキン２５ａ，２５ｂは回転軸１１に嵌合されるものを示したが、この実施の形態のシールパッキン２９ａ，２９ｂは、負荷側ブラケット４ｄ，反負荷側ブラケット５ｄに固定するものである。
【００２９】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００３０】
コイルが巻回されてなる固定子と、固定子を固定するフレームと、固定子とわずかな空隙を介して対向する回転子と、回転子が固着され、転がり軸受を介して回転自在に支承される回転軸と、転がり軸受を支持する軸受ブラケットと、を有する回転電機において、前記軸受ブラケットの軸受と反対側の外壁面と接触するように前記回転軸に嵌合されるシールパッキンを備え、前記軸受ブラケットの軸受と反対側の外壁面と前記シールパッキンとの間の空間または前記回転軸と前記シールパッキンとの間の空間に導電性グリスを満たすことにより油溜まりを形成したので、簡単な構造で、回転軸と軸受との間に発生する軸電圧を大地に接地するとともに、軸とブラケット間の導電性を長期間安定に保つことができる回転電機を得ることができる。また、両軸端を使用する回転電機においても、回転軸と軸受ブラケット間の導電性を長期間安定に保つことができる。
【００３１】
また、軸受ブラケットの軸受と反対側の外壁面と接触するように回転軸に嵌合されるシールパッキンと、軸受ブラケットの軸貫通部分肉厚部で軸受と反対側の一部に設けられた凹部分と、回転軸との間の空間に導電性グリスを満たすことにより油溜まりを形成したので、回転軸と軸受ブラケット間の導電性を長期間安定に保つことができ、また、シールパッキンを外すことにより、容易に導電性グリスを補充することができる。
【００３２】
さらに、軸受ブラケットの軸受と反対側の外壁面と接触するように回転軸に嵌合されるシールパッキンを備え、シールパッキンの軸受ブラケットと対向する面に形成した凹状部と軸受ブラケットと回転軸との間の空間に導電性グリスを満たすことにより油溜まりを形成したので、標準構造の回転電機に、凹部を設けたシールパッキンを追加することにより、容易に回転軸の帯電を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施の形態である回転電機の構造断面図である。
【図２】  この発明の一実施の形態に係る回転電機の構造断面図である。
【図３】  この発明の一実施の形態に係る回転電機の構造断面図である。
【図４】  この発明の一実施の形態に係る回転電機の構造断面図である。
【図５】  従来の回転電機として実開平２−３３５６９号公報に開示された回転電機の構造断面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ  交流電動機、  ２  固定子、  ３  フレーム、  ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ  負荷側ブラケット、  ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ  反負荷側ブラケット、  ６  負荷側軸受、  ７  反負荷側軸受、   ８  スペーサ、  ９  プレロードスプリング、  １０  回転子、  １１  回転軸、  ２０ａ，２０ｂ  シールパッキン、  ２１  導電性グリス、  ２２ａ，２２ｂ  軸受ブラケットの軸貫通部分肉厚部で軸受と反対側の一部の回転軸１１に面した部分に設けられた凹部、  ２３ａ  負荷側ブラケット４の軸貫通部分肉厚部の回転軸１１に面した部分、  ２４ａ  シールパッキン２０ａの負荷側ブラケット４ａに面した部分、  ２５ａ，２５ｂ  軸受ブラケットの軸受と反対側の外壁面と接触するように回転軸１１に嵌合されるシールパッキン、  ２６ａ，２６ｂ  シールパッキン２５ａ，２５ｂの軸受ブラケットと対向する面に設けられた凹部、  ２７ａ，２７ｂ  軸受ブラケットの軸貫通部分肉厚部一部に設けられた凹部、  ２８ａ，２８ｂ  軸受ブラケットの外壁面に設けられたグリスの補給口、  ２９ａ，２９ｂ軸受ブラケットの軸受と反対側の外壁面に固定するシールパッキン、  ３０ａシールパッキン２９ａの軸貫通部分肉厚部の一部に設けられた凹部、  ３０ｂシールパッキン２９ｂの軸貫通部分肉厚部の一部または回転軸１１の軸端と対向する面に設けられた凹部、  ５１  固定子、  ５２  回転子、  ５３  回転軸、  ５４ 軸受、  ５５  外枠、  ５６  補助軸受、  ５７  取付板。
【図１】
0004106763.tif 000002
【図２】
0004106763.tif 000003
【図３】
0004106763.tif 000004
【図４】
0004106763.tif 000005
【図５】
0004106763.tif 000006