JPH10322960A - 電動機 - Google Patents

電動機

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JPH10322960A
JPH10322960A JP9123749A JP12374997A JPH10322960A JP H10322960 A JPH10322960 A JP H10322960A JP 9123749 A JP9123749 A JP 9123749A JP 12374997 A JP12374997 A JP 12374997A JP H10322960 A JPH10322960 A JP H10322960A
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JP
Japan
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shaft
bearing
end bracket
electric motor
holding
Prior art date
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Pending
Application number
JP9123749A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshifumi Suzuki
利文 鈴木
Masaharu Senoo
正治 妹尾
Akihiro Sekine
昭裕 関根
Susumu Amaike
将 天池
Takuya Kawashima
琢也 川島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP9123749A priority Critical patent/JPH10322960A/ja
Publication of JPH10322960A publication Critical patent/JPH10322960A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はベアリングにて発生する電食を容易に
抑制できる電動機を提供することを目的としている。 【解決手段】第1の構成は、エンドブラケット3とベア
リング4の間にシャフト5が貫通する穴を中央に有した
ドーナツ円板状で電気伝導性の高いメタル8を挿入しベ
アリング内輪4aの側面とエンドブラケット3の側面に
接触させる。第2の構成は、シャフトが貫通する穴を中
央に有したドーナツ円板状で電気伝導性の高いメタルを
径方向に可動できるようエンドブラケットの内側又は外
側にネジ等により取付けシャフトとエンドブラケットの
側面又はネジ等に接触させる。第3の構成は、先端の尖
ったピン状に形成された電気伝導性の高い部材がシャフ
トと接触又は微小な隙間を有するようエンドブラケット
の内側又は外側にネジ等により取付ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電動機に関する。
【0002】
【従来の技術】図8に電動機の概略構造図を示す。図8
に示すように電動機は、ハウジング1の内周側に支承さ
れた固定子2とエンドブラケット3に支持されたベアリ
ング4により支えられたシャフト5を介して前記固定子
2の内周側に支承された回転子6を有し、ボルト等を用
いて該フレーム1と該エンドブラケット3を嵌合させる
ことにより構成される。
【0003】以上のような電動機において、印加される
電源に不平衡が生じたり、固定子2と回転子6間のギャ
ップの不均一や、固定子2に施された各相の巻線に不平
衡が生じることにより、図8の矢印Aの如く軸電流が流
れるが、この電流によりベアリング4にて電食(損傷)
が発生することがある。この電食により、ベアリングに
て異音が発生したり、ベアリングが焼き付く場合もあ
る。
【0004】これに対し、図9に示す如くエンドブラケ
ット3とベアリング4の間に絶縁シート7を入れ絶縁
し、ベアリング4に流れる軸電流を低減することが考え
られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図9の軸電流
を絶縁する構造では、構造が複雑となり、コスト高とな
る。又、インバータ等のひずみ波電源駆動時のように、
電源のスイッチング毎の一瞬におこる電圧不平衡により
発生する非常に高い周波数(数MH外側)の軸電流に対
しては、エンドブラケット3とベアリング4間の静電容
量を大きくとる必要があるため、エンドブラケット3と
ベアリング4間の距離を大きく取り、絶縁シート7を厚
くしなければならないが、ベアリング支持部の剛性が低
下するため、絶縁シート7にて必要な厚みを確保するこ
とが困難であった。
【0006】以上の問題点を解消するために、本発明は
容易にベアリングにて発生する電食を抑制できる電動機
を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ベアリングの
ボール部に流れていた軸電流の一部或いは全部が迂回す
るように電気伝導性部材を配置することにより達成され
る。
【0008】本発明の実施対応の第1の解決手段は、図
1に示すように、エンドブラケット3とベアリング4の
間に、シャフト5が貫通する穴を中央に有したドーナツ
円板状で電気伝導性の高いメタル8を挿入し、ベアリン
グ内輪4aの側面とエンドブラケット3の側面に接触さ
せることにより構成される。特にメタル8の内径aはベ
アリング内輪4a側面の外径b及びシャフト5の外径c
に対して、c<a<bとすればベアリング内輪4aの側
面とエンドブラケット3の側面を容易に接触させること
ができ好適である。
【0009】本発明の実施対応の第2の解決手段は、図
3、4に示すように、シャフト5が貫通する穴を中央に
有したドーナツ円板状で電気伝導性の高いメタル9を、
径方向に可動できるようエンドブラケット3の内側(電
動機の内部側)又は外側(電動機の外部側)にネジ等1
1により取付けられ、シャフト5とエンドブラケット3
の側面又はネジ等11に接触させることにより構成され
る。
【0010】本発明の実施対応の第3の解決手段は、図
5、7に示すように、先端の尖ったピン状に形成された
電気伝導性の高い部材10が、シャフト5と接触又は微
小な隙間を有するようエンドブラケット3の内側(電動
機の内部側)又は外側(電動機の外部側)にネジ等11
により取付けられたことにより構成される。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。
【0012】図1に本発明の一実施例について示す。図
1に示すように、負荷側のエンドブラケット3とベアリ
ング4の間に、シャフト5が貫通する穴を中央に有した
ドーナツ円板状で電気伝導性の高いメタル8を挿入し、
メタル8の内径aはベアリング内輪4aの側面の外径b
及びシャフト5の外径cに対して、c<a<bとする。
又、メタル8は、従来より乾式の滑り軸受等に採用して
いる合金により形成されている。一方、メタル8が挿入
されない反負荷側においては、図2に示すように、反負
荷側のエンドブラケット3とベアリング4の間に、エン
ドブラケット3とベアリング4の軸方向隙間によるガタ
を押さえるため、予圧バネ12が挿入されており、メタ
ル8は常にベアリング内輪4aの側面とエンドブラケッ
ト側面3aに接触している。ここで、メタル8には予圧
バネ12による軸方向の荷重以外はかからないため、メ
タル8の強度は問題とならない。
【0013】図8に示すように、従来、軸電流は矢印A
の如く、シャフト5→ベアリング内輪4a→ベアリング
のボール4b→ベアリング外輪4c→エンドブラケット
3を流れるが、図1、2に示すように、メタル8が挿入
されることにより、常にベアリング内輪4aとエンドブ
ラケット3が短絡されるため、軸電流は矢印Bの如く、
シャフト5→ベアリング内輪4a→メタル8→エンドブ
ラケット3を流れる。従って、ベアリング内輪4aとベ
アリングのボール4b、ベアリング外輪4cとベアリン
グのボール4bの間には軸電流は流れない、あるいは流
れ難くなるため、ベアリング4にて電食は発生しない。
又、図2に示すように、反負荷側を流れる軸電流(矢印
C)は、負荷側を流れる軸電流(矢印B)の経路に対し
てメタル8により短絡されていない分、インピーダンス
が高いため、軸電流は負荷側(矢印B)を流れ、反負荷
側(矢印C)にはほとんど流れない。
【0014】以上より、負荷側ベアリング、及び反負荷
側ベアリング4共に、電食が発生しない。又、メタル8
を負荷側ではなく反負荷側に挿入しても同様の効果が得
られる。
【0015】図3に本発明の他の実施例について示す。
図3に示すように、シャフト5が貫通する穴を中央に有
したドーナツ円板状で電気伝導性の高いメタル9を、負
荷側のエンドブラケット3の内側(電動機の内部側)に
ネジ等11により、メタル9が径方向に自由に動くこと
ができるよう取付ける。ここで、メタル9の材質は請求
項1と同様であり、メタル9の内径a、シャフト5の外
径c、メタル9の取付け用穴9aの径d、ネジ等11の
径eを、a>c、d>e、(a−c)<(d−e)とするこ
とで、メタル9は±(a−c)/2の範囲で径方向に自由
に動くことができる。メタル9の内径aとシャフト5の
外径cは隙間となるが、メタル9の自重により、メタル
9とシャフト5は接触した状態となる。又、電動機運転
時はシャフト5が回転することにより、メタル9も回転
しようとするため、メタル9の取付け用穴9aとネジ等
11も接触した状態となる。従って、メタル9によりエ
ンドブラケット3とシャフト5は短絡した状態となり、
軸電流は矢印Bの如く流れ、ベアリング4にはほとんど
流れない。
【0016】又、メタル9の内径aとシャフト5の外径
cの隙間を、負荷側ベアリング4のベアリング内輪4a
とベアリングのボール4b、ベアリング外輪4cとベア
リングのボール4bの隙間以下となるようメタル9の内
径a及びシャフト5の外径cを設定し、メタル9を負荷
側のエンドブラケット3の内側(電動機の内部側)にネ
ジ等11により固定すれば、メタル9によりエンドブラ
ケット3とシャフト5は常に短絡した状態となり、又ベ
アリングカバーを兼ねることもできる。
【0017】以上により、図1、2の実施例と同様の効
果が得られる。
【0018】図4に本発明の更に他の実施例を示す。図
4に示すように、この実施例は、図3の実施例に対し
て、メタル9の取付位置をエンドブラケット3の外側
(電動機の外部側)としたものであり、各部寸法a、
c、d、eの関係は図3の実施例と同様である。以上に
より、図1〜図3の実施例と同様の効果が得られる。
【0019】図5に本発明の更に他の実施例を示す。図
5に示すように、先端の尖ったピン状に形成された電気
伝導性の高い部材10を、先端がシャフト5と接触する
ようにエンドブラケット3の内側(電動機の内部側)に
ネジ等11により取付ける。ここで、部材10は、図6
に示すように、部材10の一部であるD部が板バネ等に
より形成されており、常に部材10の先端がシャフト5
と接触するよう押しつけ固定する。以上より、部材10
にてエンドブラケット3とシャフト5は短絡した状態と
なり、軸電流は矢印Bの如く流れ、ベアリング4をほと
んど流れない。又、図6に示すように、部材10の一部
であるD部をバネではなく剛体とした場合、当初、部材
10の先端がシャフト5と接触するように取付けるが、
電動機を運転しているうちに、部材10の先端は摩耗し
シャフト5と接触しない状態となる。ここで、ベアリン
グ内輪4aとベアリングのボール4b、ベアリング外輪
4cとベアリングのボール4bとの隙間よりも、部材1
0の先端とシャフト5の隙間は微小であり、又、先端が
尖っていることから、ベアリング4の内部よりも部材1
0の先端とシャフト5の間の方が放電し易いので、軸電
流は矢印Bの如く部材10を流れ、ベアリング4にはほ
とんど流れない。部材10の先端とシャフト5の間で放
電させるため、シャフト5表面にて電食が発生すること
になるが傷付く程度であり全く問題にはならない。以上
により、図1の実施例と同様の効果が得られる。
【0020】図7に本発明の更に他の実施例を示す。図
7に示すように、この実施例は、図5の実施例に対し
て、部材10の取付位置をエンドブラケット3の外側
(電動機の外部側)としたものであり、図1の実施例と
同様の効果が得られる。
【0021】又、以上の実施例において、メタル9又は
部材10を負荷側ではなく反負荷側に取付た場合でも同
様の効果が得られる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、ベアリングの電食を容
易に抑制するすることができ、信頼性の高い電動機を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す部分図。
【図2】図1の実施例を備えた電動機の断面側面図。
【図3】本発明の他の実施例を示す部分図。
【図4】本発明の更に他の実施例を示す部分図。
【図5】本発明の更に他の実施例を示す部分図。
【図6】図5の実施例の部材10を拡大して示した部分
図。
【図7】本発明の更に他の実施例を示す部分図。
【図8】従来の電動機の概略構造。
【図9】従来の軸絶縁構造を示す電動機の部分図。
【符号の説明】
1…ハウジング、 2…固定子、 3…エンドブラケッ
ト、 3a…エンドブラケット側面、 4…ベアリン
グ、 4a…ベアリング内輪、 4b…ベアリングのボ
ール、 4c…ベアリング外輪、 5…シャフト、 6
…回転子、 7…絶縁シート、 8…メタル、 9…メ
タル、 9a…取付穴、 10…部材、11…ネジ等、
12…予圧バネ、 A、B、C…軸電流の流れ、 D
…板バネ部、 a…メタルの内径、 b…ベアリング内
輪の外径、 c…シャフトの外径、 d…取付穴の径、
e…ネジ等の径。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天池 将 千葉県習志野市東習志野七丁目1番1号株 式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 川島 琢也 千葉県習志野市東習志野七丁目1番1号株 式会社日立製作所産業機器事業部内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハウジングと、前記ハウジングに保持され
    た固定子と、シャフトに保持された回転子と、前記シャ
    フトを保持するベアリングと、前記ベアリングを保持す
    るエンドブラケットを有する電動機において、負荷側又
    は反負荷側の少なくとも一方で、中央に前記シャフトが
    貫通する電気伝導性部材が、前記エンドブラケットと前
    記ベアリングの軸方向の間で、前記エンドブラケットと
    前記ベアリングの内輪の側面に接触するよう配置された
    ことを特徴とする電動機。
  2. 【請求項2】ハウジングと、前記ハウジングに保持され
    た固定子と、シャフトに支持された回転子と、前記シャ
    フトを保持するベアリングと、前記ベアリングを保持す
    るエンドブラケットを有する電動機において、負荷側又
    は反負荷側の少なくとも一方で、中央に前記シャフトが
    貫通する電気伝導性部材が、前記エンドブラケットと前
    記シャフトに接触するよう前記エンドブラケットの電動
    機内部側に取付けられたことを特徴とする電動機。
  3. 【請求項3】ハウジングと、前記ハウジングに保持され
    た固定子と、シャフトに保持された回転子と、前記シャ
    フトを保持するベアリングと、前記ベアリングを保持す
    るエンドブラケットを有する電動機において、負荷側又
    は反負荷側の少なくとも一方で、中央に前記シャフトが
    貫通する電気伝導性部材が、前記エンドブラケットと前
    記シャフトに接触するよう前記エンドブラケットの電動
    機外部側に取付けられたことを特徴とする電動機。
  4. 【請求項4】ハウジングと、前記ハウジングに保持され
    た固定子と、シャフトに保持された回転子と、前記シャ
    フトを保持するベアリングと、前記ベアリングを保持す
    るエンドブラケットを有する電動機において、先端の尖
    った電気伝導性部材が、前記シャフトに接触又は微小な
    隙間を有するよう前記エンドブラケットの電動機内部側
    に取付けられたことを特徴とする電動機。
  5. 【請求項5】ハウジングと、前記ハウジングに保持され
    た固定子と、シャフトに保持された回転子と、前記シャ
    フトを保持するベアリングと、前記ベアリングを保持す
    るエンドブラケットを有する電動機において、先端の尖
    った電気伝導性部材が、前記シャフトに接触又は微小な
    隙間を有するよう前記エンドブラケットの電動機外部側
    に取付けられたことを特徴とする電動機。
  6. 【請求項6】回転子のシャフトを保持するベアリングを
    有する電動機において、電気伝導性部材で前記ベアリン
    グに流れる軸電流を分流する分岐回路部材を設けたこと
    を特徴とする電動機。
  7. 【請求項7】前記分岐回路部材は、中央にシャフトが貫
    通する穴を有する部材であることを特徴とする請求項6
    記載の電動機。
  8. 【請求項8】前記分岐回路部材は、前記ベアリングの内
    輪とエンドブラケットの間で分岐回路を形成することを
    特徴とする請求項6記載の電動機。
  9. 【請求項9】前記分岐回路部材は、シャフトとエンドブ
    ラケットの間で分岐回路を形成することを特徴とする請
    求項6記載の電動機。
  10. 【請求項10】回転子のシャフトを保持するボールベア
    リングを有する電動機において、電気伝導性部材を前記
    ベアリングのボール部に流れていた軸電流の一部或いは
    全部が迂回するように配置したことを特徴とする電動
    機。
JP9123749A 1997-05-14 1997-05-14 電動機 Pending JPH10322960A (ja)

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