JPH09224347A - 回転電機の軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転子軸の熱膨張に対応可能で軸受の潤滑効果
も上げることのできる回転電機の軸受装置を得ることで
ある。 【解決手段】軸受１の外輪１ｂが内周に嵌合する軸受ハ
ウジング５Ａの嵌合部の幅を軸受１の外輪１ｂの幅より
も狭くする。内側油切り６Ａは、外周を軸受ハウジング
５Ａの機内側に形成した嵌合部に挿入する。外側油切り
７Ａも、軸受ハウジング５Ａの機外側に形成した嵌合部
に挿入する。内側油切り６Ａと外側油切り７Ａとの対向
面と軸受ハウジング５Ａとの間に対して、隙間９Ａ，９
Ｂを形成する。外側油切り７Ａの機外側からボルト８を
通して、外側油切り７Ａと内側油切り６Ａを軸受ハウジ
ング５Ａに固定する。回転子軸２の熱膨張は、隙間９Ｂ
で対応し、熱収縮は、隙間９Ａで対応する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機の軸受装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の回転電機の軸受装置の一例を図３
の縦断面図に示す。回転電機の左側の軸受装置を示す図
３において、図示しない固定子枠の両側の軸受ブラケッ
トに固定された軸受ハウジング５Ｂの内周には、深みぞ
形の軸受１の外輪１ｂが挿入されている。

【０００３】この軸受１の内輪１ａには、回転子軸２の
両側に形成された軸受挿入部２ａがあらかじめ圧入され
ている。この回転子軸２には、あらかじめ図示しない回
転子が中央部に圧入され、さらに、軸受ハウジング５Ｂ
の内側（注；図３においては右側）に対して、図示しな
い右側面図では環状となる内側油切り６Ｃが挿入されて
いる。

【０００４】この内側油切り６Ｃの軸受１側には、軸受
ハウジング５Ｂの内周と外周が嵌合する環状の凸部６ｄ
１が形成されている。この凸部６ｄ１の更に内周側に
は、環状の凹部６ｂ１が形成され、この凹部６ｂ１の図
３において上端には、溝部６ｃ１が縦に形成されてい
る。軸受１の図３において左側には、軸受座金４と軸受
ナット３が回転軸端２ｂの基端に左側から挿入され、軸
受１の内輪１ａを固定している。

【０００５】軸受ハウジング５Ｂの左側には、外径が内
側油切り６Ｃと同径の外側油切り７Ｃが回転軸端２ｂに
挿入されている。この外側油切り７Ｃは、この外側油切
り７Ｃと軸受ハウジング５Ｂ及び内側油切り６Ｃに貫設
された複数本のボルト８を介して、内側油切り６Ｃとと
もに軸受ハウジング５Ｂに固定されている。

【０００６】外側油切り７Ｃの軸受１側にも、内側油切
り６Ｃに形成された凹部６ｂ１と対称的に凹部７ａが形
成されている。これらの凹部６ｂ１，７ａの外側に形成
された凸部６ｄ１，７ｄの外径は、軸受１の外輪１ｂの
内径と一致し、凸部６ｄ１，７ｄの内径は、外輪１ｂの
内径よりも大となっている。

【０００７】外側油切り７Ｃと軸受ハウジング５Ｂの上
部には、油穴５ａが軸方向に貫設され、この油穴５ａの
先端は、前述した内側油切り６Ｃに形成された溝部６の
上端に連通している。油穴５ａの入口には、グリース油
入口７ｂが形成され、このグリース油入口７ｂには、図
示しないグリースニップルが螺合されている。

【０００８】このように構成された回転電機の軸受装置
においては、保守・点検時において、軸受１にグリース
を給油する場合には、外側油切り７Ｃに形成されたグリ
ース油入口７ｂに螺合された図示しないグリースニップ
ルにグリースガンを押し付けて、油穴５ａからグリース
油入口７ｂと油穴５ａを経て、凹部６ｂ１にグリースを
注入する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成された回転電機の軸受装置においては、油穴５ａか
ら溝部６ｃを経て凹部６ｂ１に注入されたグリースが、
軸受１の外輪１ｂの側面で遮られて、外輪１ｂと内輪１
ａの間の鋼球の転動面に直接入りにくいおそれがある。

【００１０】そのため、図４に示すような軸受装置も採
用されている。図４において、図３で示した軸受装置と
異なるところは、内側油切りと外側油切りの軸受側の形
状である。

【００１１】すなわち、内側油切り６Ｄの軸受１側に形
成された凸部６ｄ２は、図３で示した凸部６ｄ１と比べ
て、内径が小さく軸受１の外輪１ｂの内径と同一寸法に
製作されている。同じく、外側油切り７Ｄの軸受１側に
形成された凸部７ｅも、内側油切り６Ｄの凸部６ｄ２の
内径と同一寸法となっている。

【００１２】このように構成された回転電機の軸受装置
においては、油穴５ａから溝６ｃを経て凹部６ｂ２に注
入されたグリースは、軸受１の内輪１ａと外輪１ｂの間
に直接流入させることができるので、この軸受１の鋼球
の転動面に容易に給油することができる。

【００１３】しかし、このように構成された軸受装置に
おいても、回転電機の負荷の増加により、温度が上昇し
た回転子鉄心から伝達した熱で回転子軸２の温度が上る
と、この熱によるこの回転子軸２の膨脹による伸びで、
内輪１ａが外側に押圧され、軸受１に過大なスラスト荷
重がかかるおそれがある。

【００１４】そのため、このような熱伸びに対応するた
め、図５に示すような軸受装置も採用されている。図５
において、図４で示した軸受装置と異るところは、内側
油止め６Ｂに形成された凸部６ｄと外側油止め７Ｂに形
成された凸部７ｄの高さが低くなっていることである。
この結果、これらの凸部６ｄ，７ｄと外輪１ｂの側面と
の間には、約３mmの隙間９が形成されている。

【００１５】このように構成された軸受装置において
は、回転電機の負荷の増加で、回転子軸１が熱膨張し
て、軸方向に伸びた場合には、軸受１の外輪１ｂが隙間
９だけ外側に移動自在となっているので、その熱伸びに
対応することはできる。

【００１６】しかし、このように構成された軸受装置に
おいては、外側油切り６Ｂの凹部６ｂに注入されたグリ
ースが隙間９に入り込むので、鋼球の転送面に供給され
る給油量が減少するおそれがある。そこで、本発明の目
的は、回転子軸の熱膨張に対応可能で、軸受の潤滑効果
も上げることのできる回転電機の軸受装置を得ることで
ある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明の
回転電機の軸受装置は、固定子枠に貫設された回転子軸
の両側に圧入された軸受が内周に挿着され固定子枠に固
定されるハウジングと、このハウジングの片側に固定さ
れる内側油切りと、ハウジングの他側に固定される外側
油切りを備えた回転電機の軸受装置において、ハウジン
グの内周の軸受挿入部の幅を軸受の外輪の幅よりも狭く
して、内側油切り及び外側油切りとハウジングの側面と
の間に隙間を形成したことを特徴とする。

【００１８】また、請求項２に記載の発明の回転電機の
軸受装置は、固定子枠に貫設された回転子軸の両側に圧
入された軸受が内周に挿入され固定子枠に固定されるハ
ウジングと、このハウジングの片側に固定され軸受の外
輪の片側と対置する第１の凸部が形成された内側油切り
と、ハウジングの他側に固定され軸受の外輪の他側と対
置する第２の凸部が形成された外側油切りとを備えた回
転電機の軸受装置において、第１及び第２の凸部と軸受
の外輪との間に隙間を形成したことを特徴とする。

【００１９】さらに、請求項３に記載の発明の回転電機
の軸受装置は、軸受の外輪の両側の隙間に環状の弾性材
を介在させたことを特徴とする。

【００２０】このような手段によって、請求項１に記載
の発明の回転電機の軸受装置においては、負荷の増加に
伴う回転子軸の伸びを、内側油切りと軸受との間に形成
した隙間で吸収し、回転停止に伴う回転子軸の収縮は、
外側油切りと軸受との間に形成した隙間で吸収する。

【００２１】また、請求項２に記載の発明の回転電機の
軸受装置においては、負荷の増加に伴う回転子軸の伸び
を、内側油切りの第１の凸部と軸受との間に形成した隙
間で吸収し、外側油切りの第２の凸部と軸受との間に形
成した隙間で、回転停止に伴う回転子軸の収縮を吸収す
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の回転電機の軸受装
置の一実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本
発明の回転電機の軸受装置の第１の実施形態を示す請求
項１に対応する縦断面図で、従来の技術で示した図３，
図４及び図５に対応し、回転電機の左側の軸受部を示
し、右側も同様である。

【００２３】図１において、図３，図４及び図５と異る
ところは、内側油止めと外側油止めの対向側に図３，図
４及び図５で示した凸部が形成されていないことと、軸
受１の外輪が挿入される軸受ハウジングの内周の軸方向
の幅が、軸受１の外輪の幅よりも狭くなっていることで
ある。すなわち、図１においては、内側油切り６Ａと外
側油切り７Ａの対向面は、軸受１の外輪１ｂと接触する
面の高さの平面となっている。

【００２４】一方、軸受ハウジング５Ａの内周側には、
右側に対して内側油切り６Ａの外周が嵌合する段付部が
形成され、左側にも外側油切り７Ａの外周が嵌合する段
付部が形成されている。このうち、内側油切り６Ａの外
周及び外側油切り７Ａの外周と軸受ハウジング５Ａの段
付部の内周との間には、オイルシールが組立前に塗布さ
れている。

【００２５】また、軸受１の外輪１ｂの外周が挿入され
る軸受ハウジング５Ａの内周面５ｄの幅は、軸受１の外
輪の幅よりも約６mm狭くなっており、この結果、内側油
切り６Ａ及び外側油切り７Ａの対向面と軸受ハウジング
５Ａとの間には、それぞれ約３mmの隙間９Ａ，９Ｂが形
成されている。

【００２６】なお、軸受ハウジング５Ａの図１において
上端には、油穴５ａが右端に残肉を形成して加工され、
この油穴５ａの左端には、グリース注入口５ｂが形成さ
れている。油穴５ａの右端には、油穴５ｃが斜めに形成
されている。内側油切り６Ａの上端には、凹部６ｂから
油穴５ｃに連通する油穴６ａが加工されている。

【００２７】このように構成された回転電機の軸受装置
においては、組立工場で組み立てる場合には、外側油切
り７Ａと軸受ハウジング５Ａとの間に形成された隙間９
Ａは約２mmとなり、隙間９Ｂは約４mmとなるように、回
転子軸１の段付部間の寸法と固定子枠及び軸受ハウジン
グ５Ａなどの加工寸法が設定されている。

【００２８】したがって、この回転電機の軸受装置が組
み込まれた回転電機が例えば製鉄工場に納入され、圧延
ラインに組み込まれて負荷が接続されると、回転子軸１
は回転子鉄心から伝達される熱によって軸方向に伸びる
が、すると、右側の隙間９Ｂによって、内側油切り６Ａ
と軸受１及び外側油切り７Ａは、左方向に移動すること
によって、この回転子軸２の熱膨張を吸収する。

【００２９】一方、油穴５ａ，５ｃから油穴６ａを経て
内側油切り６Ａの凹部６ｂに供給されるグリースは、凹
部６ｂの外径が図４で示した軸受装置と同様に軸受１の
外輪内径と一致しているので、鋼球の転動面に有効に供
給することができる。

【００３０】なお、図１で示した隙間９Ａ，９Ｂの値
は、この回転電機の軸受間寸法や、運転される環境ー周
囲温度（例えば、熱帯地方か寒帯地方か）及び、負荷の
条件などによってその都度設定すればよい。

【００３１】次に、図２は、本発明の回転電機の軸受装
置の第２の実施形態を示す請求項２及び請求項３に対応
する縦断面図で、図１に対応する図である。図２におい
て、図１と異るところは、図５で示した軸受装置におい
て形成された隙間９Ｃ，９Ｄに対して、ニトリルゴム材
から製作された環状のパッキンを挿入したことである。

【００３２】すなわち、図２において、内側油切り６Ｂ
に形成された凸部６ｄと軸受１の外輪１ｂとの間に形成
された隙間には、パッキン10Ｂが挿入され、外側油切り
７Ｂの凸部７ｄと軸受１の外輪１ｂとの間に形成された
隙間には、パッキン10Ｂと外形が同一で厚さが厚いパッ
キン10Ａが挿入されている。

【００３３】このように構成された回転電機の軸受装置
においては、負荷の増加に伴う回転子軸２の軸方向の伸
びは、軸受１の外輪１ｂが軸受ハウジング５Ｂの内面を
摺動して外側方向に移動し、パッキン10Ａを圧縮するこ
とで対応することができる。

【００３４】また、逆に、負荷の減少に伴って、回転子
軸２が収縮する場合には、内側のパッキン10Ｂの圧縮に
よって対応する。さらに、回転子軸２の軸方向の振動を
緩和することもできる。

【００３５】なお、図２において、パッキンを省くこと
で、図１で示した第１の実施例と同様に、回転子軸２の
熱膨張による伸びを、外側油切り７Ｂの凸部７ｄと軸受
の外輪１ｂとの間の隙間で吸収し、回転子軸２の冷却に
よる収縮を、内側油切り５Ｂの凸部６ｄと軸受１の外輪
１ｂとの間の隙間で吸収してもよい。

【００３６】同様に、第１の実施例で示した図１の軸受
装置の隙間９Ａ，９Ｂに対しても、図２で示したパッキ
ンを挿着して、請求項３に記載の発明の第２の実施形態
としてもよい。さらに、パッキンの代りに皿ばねを用い
てもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上、請求項１に記載の発明によれば、
固定子枠に貫設された回転子軸の両側に圧入された軸受
が内周に挿着され固定子枠に固定されるハウジングと、
このハウジングの片側に固定される内側油切りと、ハウ
ジングの他側に固定される外側油切りを備えた回転電機
の軸受装置において、ハウジングの内周の軸受挿入部の
幅を軸受の外輪の幅よりも狭くし、内側油切り及び外側
油切りとハウジングの側面との間に隙間を形成すること
で、負荷の増加に伴う回転子軸の伸びを、内側油切りと
軸受との間に形成した隙間で吸収し、回転停止に伴う回
転子軸の収縮は、外側油切りと軸受との間に形成した隙
間で吸収したので、回転子軸の熱膨張に対応可能で、軸
受の潤滑効果も上げることのできる回転電機の軸受装置
を得ることができる。

【００３８】また、請求項２に記載の発明によれば、固
定子枠に貫設された回転子軸の両側に圧入された軸受が
内周に挿入され固定子枠に固定されるハウジングと、こ
のハウジングの片側に固定され軸受の外輪の片側と対置
する第１の凸部が形成された内側油切りと、ハウジング
の他側に固定され軸受の外輪の他側と対置する第２の凸
部が形成された外側油切りとを備えた回転電機の軸受装
置において、第１及び第２の凸部と軸受の外輪との間に
隙間を形成することで、負荷の増加に伴う回転子軸の伸
びを、内側油切りの第１の凸部と軸受との間に形成した
隙間で吸収し、外側油切りの第２の凸部と軸受との間に
形成した隙間で、回転停止に伴う回転子軸の収縮を吸収
したので、回転子軸の熱膨張に対応可能で、軸受の潤滑
効果も上げることのできる回転電機の軸受装置を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転電機の軸受装置の第１の実施形態
を示す部分縦断面図。

【図２】本発明の回転電機の軸受装置の第２の実施形態
を示す部分縦断面図。

【図３】従来の回転電機の軸受装置の一例を示す部分縦
断面図で、回転子軸の熱膨張に対する吸収構造がない場
合を示す図。

【図４】従来の回転電機の軸受装置の図３と異る一例を
示す図で、回転子軸の熱膨張に対する吸収構造がない場
合を示す図。

【図５】従来の回転電機の軸受装置の図３，図４と異る
一例を示す図で、回転子軸の熱膨張に対する吸収構造が
採用された場合を示す縦断面図。

【符号の説明】

１…軸受、１ａ…内輪、１ｂ…外輪、２…回転子軸、３
…軸受ナット、４…軸受座金、５Ａ，５Ｂ…軸受ハウジ
ング、６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ…内側油切り、６ｄ，７
ｄ…凸部、７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ…外側油切り、８…
六角ボルト、９Ａ，９Ｂ…隙間、10Ａ，10Ｂ…パッキ
ン。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定子枠に貫設された回転子軸の両側に
   圧入された軸受が内周に挿着され前記固定子枠に固定さ
   れるハウジングと、このハウジングの片側に固定される
   内側油切りと、前記ハウジングの他側に固定される外側
   油切りを備えた回転電機の軸受装置において、前記ハウ
   ジングの内周の前記軸受挿入部の幅を前記軸受の外輪の
   幅よりも狭くし、前記内側油切り及び前記外側油切りと
   前記ハウジングの側面との間に隙間を形成したことを特
   徴とする回転電機の軸受装置。
2. 【請求項２】 固定子枠に貫設された回転子軸の両側に
   圧入された軸受が内周に挿入され前記固定子枠に固定さ
   れるハウジングと、このハウジングの片側に固定され前
   記軸受の外輪の片側と対置する第１の凸部が形成された
   内側油切りと、前記ハウジングの他側に固定され前記軸
   受の外輪の他側と対置する第２の凸部が形成された外側
   油切りとを備えた回転電機の軸受装置において、前記第
   １及び第２の凸部と前記軸受の外輪との間に隙間を形成
   したことを特徴とする回転電機の軸受装置。
3. 【請求項３】 前記隙間に環状の弾性材を介在させたこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転電機
   の軸受装置。